WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |

На правахрукописи

степановаНадеждаЮльевна

Факторы икритерии оценки экологического риска дляустойчивого функционированияКуйбышевского водохранилища

03.00.16– экология

автореферат

диссертациина соискание ученой степени

докторабиологических наук

Ульяновск- 2008

Работа выполнена на кафедреприкладной экологии факультета географиии экологии в Государственномобразовательном учреждении высшегопрофессионального образования «Казанскийгосударственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина»

Научный консультант:

докторхимических наук, профессор

ЛатыповаВенера Зиннатовна

Официальные оппоненты:

докторбиологических наук, профессор

Филенко Олег Федорович

доктор биологическихнаук

ЧуйкоГригорий Михайлович

доктор биологических наук,профессор

Каменек ВалерийМихайлович

Ведущее учреждение

Институтводных и экологических проблем ДВОРАН,

г. Хабаровск

Защитасостоится «19»декабря 2008 г.в 10 часов на заседании диссертационногоСовета Д 212.278.07 при ГОУ ВПО Ульяновскийгосударственный университет по адресу: ул.Набережная р. Свияга, 40, корпус 1, ауд.703.

Отзывы на авторефератнаправлять по адресу: 432000, г.Ульяновск,
ул. Л. Толстого,42, Ульяновский государственныйуниверситет, Управление научныхисследований.

Сдиссертацией можно ознакомиться вбиблиотеке Ульяновского государственногоуниверситета.

Автореферат разослан«_____»________________2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук,доцент С.В. Пантелеев

Общая характеристика работы

Актуальность работы

Научной основойреализации Экологической доктриныРоссийской Федерации (2002) являетсяразвитие знаний об экологических основахустойчивого развития, выявление новыхэкологических рисков, порождаемыхразвитием общества, а также природнымипроцессами и явлениями. Стратегическойцелью экологической политики на уровнерегионов является сохранение природныхсистем, поддержание их целостности ижизнеобеспечивающих функций дляустойчивого развития общества, повышениякачества жизни, улучшения здоровьянаселения, обеспечения экологическойбезопасности региона (Бондаренко и др., 2007).Для этого необходимо выполнение следующихусловий:

  • сохранение ивосстановление биогеоценозов, ихбиологического разнообразия и способностик саморегуляции;
  • организациярационального природопользования ивозможности равноправного доступа кприродным ресурсам ныне живущих и будущихпоколений людей;
  • обеспечениеблагоприятного состояния окружающей средыкак необходимого условия улучшениякачества жизни и здоровьянаселения;
  • увеличениехозяйственной и рекреационной емкостивсего региона при одновременном снижениинагрузок на уязвимые экосистемы черезпринятие научно обоснованных Программ поуправлению природными ресурсами.

Преобразованиеприродной среды в условиях внешнеговоздействия формирует экологический риск,который является детерминированнымпроизводным от характера природныхпроцессов и явлений (Евгеньев, Евгеньева,2007). Анализ и управление экологическимирисками - важнейшее направление в областиприкладной экологии и играют важную рольпри разработке принципов и практическихмер, направленных на охрану и управлениефункционированием экосистем. Оценкаэкологического риска (EPA, 1998; Chemical risk assessment,2001) представляет собой процедуру выявленияодного или нескольких стрессовых дляэкосистемы факторов и определениявероятности их опасного воздействия насовокупность живых организмов (включаячеловека). Эта процедура включает в себясистему оценки и систематизации данныхисследований влияния антропогенныхфакторов на экосистемы различных уровней сцелью разработки экологическиобоснованных норм воздействияхозяйственной деятельности человека наживую природу и принятия правильныхуправленческих решений. В обобщенном видеконцепция экологического риска – это современныйметодологический подход к оценкесостояния природных комплексов,прогнозированию возможных негативныхэкологических ситуаций, их минимизации ипоиску оптимальных решений при управленииприродными ресурсами. Концепцияэкологического риска становится основнымметодологическим руководством припроведении любых формсоциально-экологического мониторинга(Кондратьева, 2007).

Процедура оценкиэкологического риска достаточно хорошоразработана по отношению к факторам,воздействующим на здоровье человека(Тихомиров и др., 2003; Ревич и др., 2004), однакооценка риска для экосистемы каксложноорганизованной системы смножественными компенсаторнымивозможностями и пролонгированным ответомна стрессовые факторы пока еще детально неразработана.

Имеющиеся в литературе(EPA/630/R-00/002, 2000; Lee, 2000; Guidelines…, 2002; Ray, 2002; Ranke,2004; Fabiano et al., 2004; EPA/630/P-03/001F, 2005; Foudoulakis, 2006;; Bairdet al., 2008; Palma et al., 2008; Chen et al., 2008; Stackelberg et al., 2008;Strause et al., 2008) данные об оценке рискакасаются отдельных компонентов водныхэкосистем: донных отложений,биоразнообразия в целом или наиболееважных для функционирования экосистемыили ценных для человека видов. В рамкахфункционирования единой мониторинговойсистемы России были разработанырекомендации по оценке рискаантропогенного воздействия приоритетныхзагрязняющих веществ на поверхностныеводы суши (РД 52.24.661-2004), в основе которыхлежит статистическая обработкарезультатов многолетних наблюдений засостоянием водоемов по гидрохимическим ибиологическим показателям, и всоответствии с предложенным ранжированиемотнесение экосистемы к состояниюумеренного, повышенного или высокогоуровня риска (Захаров и др., 2007). В данномподходе не рассматривается взаимосвязьмежду абиотическими характеристиками ибиотическим ответом экосистемы. Крометого, отсутствует анализ состояния донныхотложений и их влияние на устойчивоефункционирование водной экосистемы, чтоособенно важно для озер и водохранилищ(Брагинский, 2005), а количествоанализируемых показателей ограничиваетсяпрограммами мониторинга и, как правило, невключает экотоксикологический анализ,характеристику ихтиоценоза и состоянияздоровья населения, проживающего наводосборной территории. Отсутствует такжепрогноз дальнейшего развития экосистемы ипредложения по улучшению управленияводным бассейном.

Одним из ведущихфакторов изменения окружающей среды наземном шаре за последние 50 лет сталиискусственно созданные водоемы -водохранилища. Создание каскада Волжскихводохранилищ значительно преобразовалоестественный гидрологический режим реки,что повлекло за собой целый ряд негативныхпоследствий: изменение ландшафта наприлегающих к нему территориях; изменениеокружающей среды долины реки нижегидроузла и его плотины; изменение природыречных долин, придолинных, а иногда иводораздельных территорий (Авакян, 2002);наконец, опосредованное влияниеводохранилищ на устойчивоесоциально-экономическое функционированиетерритории. Под устойчивымфункционированием таких водоемовмногоцелевого использования, какводохранилища, понимают: устойчивоесоциально-экономическое функционирование(обеспечение промышленности и населенияводой соответствующего качества, простое ирасширенное воспроизведение видов,имеющих хозяйственную ценность, в т.ч.рыбы); устойчивость экосистемы в целом;необходимый вклад конкретной экосистемы вфункционирование экосистем более высокогоуровня (Дмитриев, Фрумин, 2004). Дляобеспечения такого устойчивогофункционирования необходимо проведениеоценки экологического риска как мерыпотенциальной опасности, т.е. выявлениенаиболее опасных для экосистемы фактороввоздействия.

Цельданной работы - разработка методологииоценки экологического риска дляустойчивого функционирования равнинныхводохранилищ многоцелевого использования(на примере Куйбышевскоговодохранилища).

При этом решалисьследующие задачи:

    • На основе результатов натурныхисследований и лабораторных экспериментоввыявить и оценить вклад основных факторовэкологической опасности для устойчивогофункционирования водохранилищамногоцелевого назначения.
    • Разработать критерии оценкиэкологического риска для устойчивогофункционирования водохранилища на основеколичественной характеристики«воздействие - биотический отклик».
    • Научно обосновать и разработатьподходы к определению нормативов качестваводы на основе интегральной оценкиэкологического состояния водоема.
    • С использованием разработанногоподхода рассчитать региональные нормативыпредельно допустимых уровней содержанияорганических и неорганических токсикантовв донных отложениях Куйбышевскоговодохранилища.
    • Оценить экологический рискустойчивого функционированияКуйбышевского водохранилища.

Научная новизна. Впервые применительно к сложнойводной экосистеме водохранилища,испытывающей воздействие одновременнонескольких факторов различной природы,введено понятие «экосистемного риска» ипредложена методология его оценки наоснове количественной характеристики«воздействие - биотический отклик»,выявления доминирующих стрессовыхфакторов, формализации и ранжированияпоказателей биологического отклика.Предложен интегральный индекс (ИЭС)экологического статуса (потенциала)водохранилища, рассчитываемый с учетомвеличин подындексов состоянияабиотических компонентов, основныхтаксономических групп и здоровьянаселения на исследуемойэколого-экономической территории.

На основе результатовнатурных исследований и лабораторныхэкспериментов по выявлениюзакономерностей распределения металлов всистеме донные отложения – бентосныеорганизмы впервые достоверно показано, чтомакрозообентос, обитающий в песчаныхгрунтах, больше подвержен рискутоксического воздействия металлов и ихнакопления в мягкой ткани.

Разработаны подходы коценке допустимого уровня содержаниязагрязняющих веществ разной природы в водеи донных отложениях водохранилища нарегиональном уровне. Впервые региональныенормативы качества донных отложенийвключены в единую систему оценки состоянияи риска вторичного загрязнениябиотических, абиотических компонентовводохранилища.

Основные положения,выносимые на защиту.

  • Понятие «экосистемногориска» применительно к сложной воднойэкосистеме водохранилища, испытывающейвоздействие одновременно несколькихфакторов различной природы, и методологияего оценки.
  • Выявленные количественныезакономерности характеристики«воздействие-биотический отклик» дляэкосистемы Куйбышевскоговодохранилища.
  • Система экологическогонормирования допустимых уровнейсодержания загрязняющих веществ в воде идонных отложениях на основе установленияэкологического состоянияводохранилища.

Практическаязначимость работы. Материалы и фактологическаяинформация, полученные в результате многолетнихсистематических исследований акваторииКуйбышевского водохранилища, использованыпри создании электронной карты«Эколого-водохозяйственная ситуацияКуйбышевского водохранилища» по заданиюМинистерства природных ресурсовРоссийской Федерации (РФ) по следующимтематическим слоям: качество воды, донныхотложений, характеристика основныхтаксономических групп организмов,состояние рыбных ресурсов,водопотребление (2002).

Предложеннаяметодология оценки экологического рискаапробирована на примере Куйбышевскоговодохранилища, результаты переданы вМинистерство экологии и природныхресурсов Республики Татарстан (РТ) дляиспользования в природоохраннойдеятельности. Разработанный интегральныйиндекс экологического состояния носитуниверсальный характер и может бытьтиражирован для оценки состояния другихводных объектов.

Разработанныенормативы качества воды и донных отложениймогут быть встроены в общую системусанитарно-гигиенических и экологическихнормативов и использованы для реализациинового принципа бассейнового управлениякачеством водных ресурсов и Экологическойдоктрины РФ.

Материалы данногоисследования могут быть использованы дляразработки схемы комплексногоиспользования и охраны водных объектов всоответствии с российскими нормативнымидокументами (Методические указания поразработке схем…, 2007), совершенствованиянормативной базы в области установлениякачества воды и донных отложений иразвития методологии разработки целевыхпоказателей качества воды как основыбассейнового принципа управленияводопользованием.

Результатыисследования используются при чтениилекций по курсам «Экологическиймониторинг», «Управление качеством водныхресурсов», «Техногенные системы иэкологический риск» на факультетегеографии и экологии Казанскогогосударственного университета.

Апробация работы.Результаты диссертациидокладывались и обсуждались нареспубликанских, всероссийских имеждународных конференциях: Актуальныеэкологические проблемы РеспубликиТатарстан (Казань, 1996, 1997, 1999, 2003), VII, VIII, IXСъезды Гидробиологического общества РАН(Казань, 1996; Калининград, 2001; Тольятти, 2006),International symposium on new microbiotests for routine toxicity screening andbiomonitoring (Brno, 1998), International Conference on River Restoration (TheNetherlands, 2000), International Conference «Water is life – take care of it» (Bratislava,2001), Conference «Fundamental and Applied Aspects of Aqueous EcosystemsFunctioning: problems and perspectives of hydrobiology and ichthyology in XXIcentury» (Saratov, 2001), «Современные проблемыводной токсикологии» (Борок, 2002),«Биоразнообразие и биоресурсы СреднегоПоволжья и сопредельных территорий»(Казань, 2002), 2-й Съезд токсикологов России(Москва, 2003), «Актуальные проблемы воднойтоксикологии» (Борок, 2004),«Эколого-фаунистические исследования вСреднем Поволжье» (Ульяновск, 2004), The WorldConference on Ecological Restoration (Zaragoza, Spain, 2005), 3rd Symposium “Quality and Managementof Water Resources” (St. Petersburg, 2005), «Биоиндикация вэкологическом мониторинге пресноводныхэкосистем» (Санкт-Петербург, 2006),Актуальные экологические проблемыРеспублики Татарстан (Казань, 2007), итоговаянаучная конференция КГУ (Казань, 2008),«Геоэкологические проблемы СреднегоПоволжья» (Ульяновск, 2008).

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»