Экологическое состояние водной экосистемы озера Ильменское

Охрана водных объектов при проведении любых видов работ осуществляется в соответствии с требованиями водного законодательства. Физические и юридические лица, осуществляющие работы, связанные с изменением дна и берегов водоема, обязаны осуществлять мероприятия по охране озера, предотвращению его загрязнения и засорения.
Водоохранные зоны и прибрежные защитные полосы также относятся к охраняемым объектам, так как их экологическое состояние оказывает непосредственное влияние на экологическое состояние озера. К водоохранным зонам относятся «территории, которые примыкают к береговой линии озера и на которых устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности в целях предотвращения загрязнения, засорения, заиления указанных водных объектов и истощения их вод, а также сохранения среды обитания водных биологических ресурсов и других объектов животного и растительного мира» [3].
В границах водоохранных зон могут быть установлены прибрежные защитные полосы, в пределах которых вводятся дополнительные ограничения какой-либо деятельности.
Использование, охрана, и защита лесов, расположенных в водоохранной зоне, осуществляется в соответствии с лесным законодательством.
Часть Ильменского озера находится на границе с Ильменским заповедником и, следовательно, имеет особое природоохранное, научное, и культурное значение. Соответственно эта территория озера может признана особо охраняемым водным объектом. То же относится к участкам озера рекреационного назначения (западная часть Ильменского озера). Статус и режим особой охраны устанавливаются в соответствии с законодательством об особо охраняемых природных территорий и законодательством Российской Федерации об объектах культурного наследия.
6. Экономическое обоснование

Экономическое обоснование природоохранных мероприятий осуществляется на основе данных расчета ущерба окружающей среде от загрязнения. Загрязнение водоемов приводит к ухудшению качества воды, таким образом, наносится ущерб водопотребителям и водопользователям. К тому же процессы накопления загрязняющих веществ могут привести к деградации водоема.
Ущерб в результате загрязнения озера может рассматриваться на трех уровнях: на уровне источника загрязнения в виде дополнительных затрат на предотвращение загрязнения; на уровне среды, куда попали загрязнения, в виде дополнительных затрат на очистку; и на уровне объекта в виде потерь, урона, отрицательных изменений объектов, природы [25]. 
На уровне источника загрязнения необходимы постоянные расходы на капиталовложения, заработную плату обслуживающего персонала, амортизационные отчисления и ремонт очистных сооружений. Другая часть расходов связана с переменными затратами на реагенты, электроэнергию и воду для собственных нужд. Затраты на очистку воды рассчитываются для различных показателей качества воды и разной производительности очистных сооружений.
Ущерб от повышенных содержаний загрязняющих компонентов и нарушения стабильности воды источника определяются методами прямого расчета величины ущерба от загрязнения водных источников. Загрязнение водоема может быть как установившимся, так и залповым. Установившееся загрязнение регулярно повторяется и может быть учтено загрязнителем, т.е. он может принять меры по предотвращению загрязнения. Залповое загрязнение представляет собой сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, приводящего к резкому ухудшению установившихся показателей качества воды в водоеме. При таком загрязнении загрязнитель не успевает принять соответствующие меры.
Экономический ущерб в результате залпового загрязнения водоемов определяется как сумма локальных ущербов здравоохранению, жилищно-коммунальному хозяйству, сельскому хозяйству и промышленности. При таких залповых загрязнениях для потребителей возникает проблема либо использовать загрязненную воду и терпеть убытки, либо иметь запасы чистой воды или других резервных источников, что требует дополнительных затрат [8].
Оценка ущерба от загрязнения водоемов в результате сброса сточных вод (руб./год) определяется по формуле [4]:
Ув = γ · δк·M ,
где УВ – ущерб i-му водоему, руб./год; γ – константа, численное значение которой рекомендуется принимать равным 400 руб./усл. т (на 1985 г., соответственно, на 2015 г. эта сумма должна уточняться); δк – константа, имеющая разное значение для различных водохозяйственных участков, например; М – приведенная масса сброса.
Приведенная масса сброса в водоемы рассчитывается по формуле:
М = ΣNi=1 = A̍i · m̍i ,
где A̍i - показатель относительной опасности сброса; m̍i - масса i-го сброса, приходящаяся на 1 т загрязняющего вещества.
Значение A̍i определяется по формуле:
A̍i = 1 г/м3 / ПДКр/хi ,
где ПДКp/xi – предельно допустимая концентрация i-го вещества в водных объектах, используемых для рыбохозяйственных целей, г/м3.
Оценка экономической эффективности природоохранных мероприятий (Э) определяется по разности приведенных затрат различных вариантов производства (З):
Э = З1 – З2
Приведенные затраты вычисляются по формуле:
З = С + Ен · К,
где С – себестоимость продукции; К – капитальные вложения в производство; Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений.
К природоохранным мероприятиям относятся все виды хозяйственной деятельности, направленные на снижение и ликвидацию отрицательного антропогенного воздействия на окружающую природную среду, сохранение, улучшение и рациональное использование природных ресурсов: строительство и эксплуатация очистных и обезвреживающих сооружений и устройств, развитие малоотходных и безотходных технологических процессов и производств, размещение предприятий и систем транспортных потоков с учетом экологических требований, рекультивация земель, меры по борьбе с эрозией почв, по охране и воспроизводству флоры и фауны, охране недр и рациональному использованию природных ресурсов [20].
Эффект от проведения природоохранных мероприятий определяется путем учета сокращения потерь, утилизации отходов, снижения расхода воды и т.д., и эффекта от сокращения ущерба. Ущерб окружающей среде (У) основывается на затратах на предупреждение негативного воздействия загрязненной среды и затратах, вызываемых воздействием загрязненной среды.
Соответственно, формула расчета эффективности природоохранного мероприятия принимает вид:
Э = (З1 + У1) - (З2 + У2).
Экономический ущерб, наносимый окружающей среде, представляет собой практические или возможные потери или негативные изменения в окружающей среде, вызванные ее загрязнением и выраженные в денежной форме. Наносимый окружающей среде ущерб не является абсолютно точной величиной, а представляет собой приближенные оценки.
В настоящее время различают три вида экономического ущерба, наносимого окружающей среде: фактический, возможный и предотвращенный [20].
Фактический ущерб (Уф) - это фактические потери, причиняемые народному хозяйству в результате загрязнения окружающей среды.
Возможный ущерб (Ув) - это ущерб народному хозяйству, который мог бы быть нанесен в случае отсутствия соответствующих природоохранных мероприятий. Величина возможного ущерба зависит от масштабов производства и производительности общественного труда, а также от изменения структуры загрязняемого района.
Предотвращенный ущерб (Упр) - это снижение потерь, причиняемых народному хозяйству в результате введения в действие природоохранных мероприятий.
Предотвращенный ущерб представляет собой разницу между возможным ущербом и фактическим:
Упр = Ув - Уф
Оценка ущерба, наносимого окружающей среде включает несколько этапов:
1) организация контроля за состоянием окружающей среды;
2) проведение медицинских, биологических и химических исследований с привлечением специалистов различных областей народного хозяйства;
3) экономическая и теоретическая оценка ущерба.

Заключение

Экологическое состояние озера Ильменское формируется под влиянием различных факторов. В первую очередь, озеро в значительной степени подвергается антропогенному воздействию со стороны г. Миасса, автомобильной и железной дорог, проходящих по берегу озера и зон рекреации. Озеро характеризуется небольшой глубиной и расположением заболоченных участков на южном берегу. Такие природные факторы также являются определяющими в формировании экологической обстановки водоема.
Согласно данным литературных исследований и собственных наблюдений, состояние озера характеризуется умеренной и сильной степенью воздействия. Стоки и сбросы в водоем и его засорение вызывают снижение содержания кислорода в воде, размножение патогенных микроорганизмов. В озере отмечены процессы изменения цветовой окраски, эвтрофикации и гниения, что говорит о значительном воздействии антропогенных факторов на озерную экосистему.
Несомненно, экологическое состояние озера говорит о необходимости разработки комплекса природоохранных мероприятий. Упор в данном комплексе сделан на экологическое воспитание и образование физических и юридических лиц.
Список использованных источников

Алексеев С.В., Груздева Н.В. Практикум по экологии: Учебное пособие. – М: АО МДС, 1996.
Большаков В.Н., Таршис А.Г., Безель В.С, Таршис Г.И. Практикум по региональной экологии. – Екатеринбург: ИД «Сократ», 2003. – С. 157-158.
Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 N 74-ФЗ (принят ГД ФС РФ 12.04.2006, действующая редакция от 31.12.2014).
Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. Одобрена Постановлением Госплана СССР, Госстроя СССР, Президиума АН СССР от 21 октября 1983 г. N 254/284/134. – М., 1984.
Гаврилкина С.В. Минерализация озер восточного склона Южного Урала // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2014. – Т. 16. – 3 1(4). – С. 947-950.
ГН 2.1.5.689-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. – М: Минздрав России, 1998.
Гусев А.Г. Охрана рыбохозяйственных водоемов от загрязнения. – М.: Пищ. пром-ть, 1975. – 179 с.
Игошин Н.В. Инвестиции. Организация, управление, финансирование: Учебник. – М.: Юнити-Дана, 2012. – 447 с.
Концепция работы государственных природных заповедников и национальных парков Российской Федерации по экологическому просвещению населения (Утверждена зам. председателя Госкомэкологии России А. М. Амирхановым 21.07.98 г. и первым зам. руководителя Федеральной службы лесного хозяйства России Б. К. Филимоновым 28.07.98 г.).
Кострюкова А.М., Машкова И.В., Крупнова Т.Г. Биоразнообразие гидробионтов в оценке экологического состояния озер Южного лесничества Ильменского заповедника // Исследования в области естественных наук. 2013. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2013/12/6574 (дата обращения: 31.07.2014).
Кострюкова А.М., Машкова И.В., Крупнова Т.Г., Ю.Д. Пилькевич. Эколого-географическая характеристика озер Ильменского заповедника // Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика. – 2013. – Т. 1. – С. 118–125.
Кострюкова А. М., Крупнова Т.Г., Машкова И.В. Биомониторинг озер Ильменского государственного заповедника // Молодой ученый. – 2013. – №4. – С. 156-158.
Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Утверждено Приказом Минприроды РФ от 30 ноября 1992 г. – 51 с.
Крупнова Т.Г., Кострюкова А.М., Машкова И.В., Ракова О.В. Экологические проблемы состояния водной экосистемы озера Ильменское // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. – 2013. – Т. 18. – № 3. – С. 878–882.
Лопатин О.Н., Николаев А.Г. Геологическое строение и минералогия пегматитов Ильменских гор: Учебно-методическое пособие. – Казань: Казанский университет, 2011. – 40 с.
Львович М.И. Вода и жизнь. Водные ресурсы, их преобразование и охрана. – Москва: Мысль, 1986. – 254 с.
Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб.: «Крисмас+», 2004. – 248 с.
Положение о природоохранном научно-исследовательском государственном учреждении «Ильменский государственный заповедник им. В.И. Ленина» Уральского отделения Российской Академии наук, утв. постановлением Президиума Уральского отделения РАН от 11.06.1993 № 5010 и от 27.05.1996 №4-3.
Рекомендации по организации и ведению эколого-просветительской деятельности в государственных природных заповедниках Государственного Комитета Российской Федерации по охране окружающей среды. Утверждены Председателем Госкомэкологии России В. И. Даниловым-Данильяном 3 августа 1999 года.
Рекус И.Г., Шорина О.С. Основы экологии и рационального природопользования: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГУП, 2001. – 146 с. 
Рогозин А.Г., Гаврилкина С.В., Перескоков А.В., Снитько Л.В. Оценка экологического состояния водоемов методом картирования акваторий (на примере озер Ильменского заповедника и окрестностей г. Миасса) // Известия Челябинского научного центра. – 2004. – Вып. 2 (23). – С. 151-156.
СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. – М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000.
СанПин 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). – М., 2009.
Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ (Принят ГД ФС РФ 20.12.2001).
Цыганков А.П. Балацкий О.Ф., Сенин В.Н. Технический прогресс - химия - окружающая среда / под ред. В. А. Зайцев . – М.: Химия, 1979. – 295 с. 
Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.








Приложение 1.

Приложение 2.
Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов в контрольных створах и местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования (по СанПиН 2.1.5.980-00)
№ Показатели Категории водопользования Для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения пищевых предприятий Для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест 1 2 3 4 1 Взвешенные вещества* При сбросе сточных вод, производстве работ на водном объекте и в прибрежной зоне содержание взвешенных веществ в контрольном створе (пункте) не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на 0,25 мг/дм3 0,75 мг/дм3 Для водных объектов, содержащих в межень более 30 мг/дм3 природных взвешенных веществ, допускается увеличение их содержания в воде в пределах 5 %.
Взвеси со скоростью выпадения более 0,4 мм/с для проточных водоемов и более 0,2 мм/с для водохранилищ к спуску запрещаются 2 Плавающие примеси На поверхности воды не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и скопление других примесей 3 Окраска Не должна обнаруживаться в столбике 20 см 10 см 4 Запахи Вода не должна приобретать запахи интенсивностью более 2 баллов, обнаруживаемые: непосредственно или при последующем хлорировании или других способах обработки непосредственно 5 Температура Летняя температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3 °С по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет 6 Водородный показатель (рН) Не должен выходить за пределы 6,5-8,5 7 Минерализация воды Не более 1000 мг/дм3, в т. ч.:
хлоридов - 350;
сульфатов - 500 мг/дм3 8 Растворенный кислород Не должен быть менее 4 мг/дм3 в любой период года, в пробе, отобранной до 12 часов дня. 9 Биохимическое потребление кислорода (БПК5) Не должно превышать при температуре 20 °С 2 мг 02/дм3 4 мг 02/дм3 10 Химическое потребление кислорода (бихроматная окисляемость), ХПК Не должно превышать: 15 мг 02/дм3 30 мг 02/дм3 11 Химические вещества Не должны содержаться в воде водных объектов в концентрациях, превышающих ПДК или ОДУ 12 Возбудители кишечных инфекций Вода не должна содержать возбудителей кишечных инфекций 13 Жизнеспособные яйца гельминтов (аскарид, власоглав, токсокар, фасциол), онкосферы тениид и жизнеспособные цисты патогенных кишечных простейших Не должны содержаться в 25 л воды 14 Термотолерантные колиформные бактерии** Не более 100КОЕ/100мл** Не более 100 КОЕ/100мл 15 Общие колиформные бактерии ** Не более 1000 КОЕ/100 мл** 500 КОЕ/100 мл 16 Колифаги ** Не более 10БОЕ/100мл** 10БОЕ/100мл 17 Суммарная объемная активность радионуклидов при совместном присутствии*** Примечания.
* Содержание в воде взвешенных веществнеприродного происхождения (хлопья гидроксидов металлов, образующихся приобработке сточных вод, частички асбеста, стекловолокна, базальта, капрона,лавсана и т. д.) не допускается.
** Для централизованного водоснабжения;при нецентрализованном питьевом водоснабжении вода подлежит обеззараживанию.
*** В случае превышенияуказанных уровней радиоактивного загрязнения контролируемой воды проводитсядополнительный контроль радионуклидного загрязнения в соответствии сдействующими нормами радиационной безопасности;
Ai - удельная активность 1-горадионуклида в воде;
YBi - соответствующий уровень вмешательства для 1-го радионуклида (приложение П-2 НРБ-99/09 [23]).


Приложение 3.
Критерии санитарно-гигиенической оценки опасности загрязнения питьевой воды и источников питьевого водоснабжения химическими веществами [13].
 
 
№№ п/п  
Показатели
  Параметры Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относительно удовлетворительная ситуация 1. Основные показатели 1.1 Содержание токсических веществ первого класса опасности (чрезвычайно опасные вещества: бериллий, ртуть, бенз- -пирен, линдан, диоксин, дихлорэтилен, диэтилртуть, галлий, тетраэтилсвинец, тетраэтилолово, трихлорбифенил, (в долях ПДК) > 3 2-3 В пределах гигиенических нормативов (ПДК) 1.2 Содержание токсичных веществ второго класса опасности (высокоопасные вещества: алюминий, барий, бор, кадмий, молибден, мышьяк, нитриты, свинец, селен, стронций, цианиды (в долях ПДК) >10
  5-10
  В пределах гигиенических нормативов (ПДК) 2. Дополнительные показатели 2.1 Содержание токсичных веществ третьего и четвертого классов опасности (опасные и умеренно опасные вещества: аммоний, никель, нитраты, хром, медь, марганец, цинк, фенолы, нефтепродукты, фосфаты (в долях ПДК)  
>15
   
10-15
  В пределах гигиенических нормативов (ПДК) 2.2. Физико-химические свойства: 2.2.1 рН < 4 4-5,2 -"- 2.2.2 БПК полн., мг 02/л > 10 8-10 -"- 2.2.3 XПК, мг 02/л > 80 60-80 -"- 2.2.4 Растворенный кислород, мг/л < 1 1-2 > 4 2.3 Органолептические характеристики: 2.3.1 Запах и привкус, баллы 5 3-4 не более 1 – 2 2.3.2 Плавающие примеси (пленки, пятна масляные и др.) пленка темной окраски, занимающая до 2/3 обозримой площади яркие полосы или пятна тусклой окраски Отсутствуют










Приложение 4.
Таблица 1. Критерии оценки степени химического загрязнения поверхностных вод [13].
№№
п/п Показатели Параметры Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относительно удовлетворительная ситуация 1. Основные показатели 1.1 Химические вещества, доли ПДК   1.1.1 1-2 класс опасности более 10 5-10 1 1.1.2 3-4 класс опасности более 100 50-100 1 1.2. Показатель химического загрязнения (ПХЗ-10)   1.2.1 1-2 класс опасности более 80 35-80 1 1.2.2 3-4 класс опасности более 500 500 10 2. Дополнительные показатели 2.1. Запах, привкус в баллах более 4 3-4 2 2.2. Плавающие примеси:нефть и нефтепродукты пленка темной окраски, занимающая 2/3 обозримой площади яркие полосы или тусклая окраска пятен Отсутствуют 2.3. Реакция среды, рН 5,0-5,6 5,7-6,5 более 7 2.4.
  Химическое потребление кислорода ХПК (антропогенная составляющая к фону), мгО2/л 20-30 10-20 Не оценен 2.5. Растворенный кислород, % насыщения 10-20 20-50 Более 80 2.6. Биогенные вещества :   2.6.1 - нитриты (NO2), доли ПДК более 10 более 5 менее 1 2.6.2 - нитраты (NО3), доли ПДК более 20 более 10 менее 1 2.6.3 - соли аммония (NH4), доли ПДК более 10 более 5 менее 1 2.6.4 - фосфаты (РО4), мг/л более 0,6 0,3-0,6 менее 0,05 2.7. Минерализация, мг/л, (превышение регионального уровня) 3-5 2-3 региональный уровень 2.8. Коэффициент донной аккумуляции (КДА) более 104 103-104 10 2.9. Коэффициент накопления в гидробионтах (Кн) более 105 104-105 10








Таблица 2. Критерии оценки состояния пресноводных экосистем [13].
 
 
№№п/п  
Показатели
  Параметры Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относительно удовлетворительная ситуация 1. Основные показатели 1.1. Фитопланктон отсутствие водорослей или единичные экз. видов пленка сине-зеленых, пряди нитчатых водорослей, отдельные представители других групп водорослей естественное развитие фитопланктона 1.2. Концентрация хлорофилла "а", мкг/л более 50 30-50 менее 10 1.3. Среднелетняя биомасса фитопланктона, мг/л более 100 50-100 менее 10 1.4. Фитомасса нитчатых водорослей, кг/м2 более 3,0 2,6-3,0 менее 2,0 1.5. Зоопланктон единичные экземпляры панцирных коловраток, их зимние яйца резкое снижение численности и разнообразия панцирных коловраток, единичные экз. низших ракообразных естественное развитие зоопланктона 1.6.
  Зообентос присутствие только некоторых видов червей, не требовательных к кислороду (тубифицид) резкое сокращение численности и разнообразия донных животных, присутствие тубифицид (олигохет) и таниподин (хирономид) естественное развитие зообентоса на региональном уровне 1.7. Биотический индекс по Вудивиссу, баллы менее 1 1 - 2 более 6 1.8.
  Олигохетный индекс, отношение числен. олигохет к числен. всего зообентоса, % более 100 100 - 86 менее 50 1.9. Хирономидный индекс по Балушкиной более 9,0 6,5 - 9,0 менее 6,5 1.10. Ихтиофауна исчезновение ценных и редких видов рыб; отсутствие запасов промысловых рыб резкое снижение доли ценных и редких видов рыб; резкое снижение запасов промысловых рыб сохранение естественного состояния ихтиофауны; величина вылова, не нарушает естественного воспроизводства рыб 1.11. Заболеваемость рыб, связанная с хроническим токсикозом (миопатия, язвенная болезнь и тд.), % от годового улова более 50 50 отсутствие признаков 1.12. Интегральный показатель качества вод: биотестирование на ракообразных (дафнии и цериодафнии),. не проявляется не проявляется в неразбавленной воде летальное действие отсутствует   гибель 50% и более рачков в течении 96 и 48 часов соответственно при кратности разбавления в 100 и более раз при кратности разбавления от 50 до 100 раз -"-   Дополнительные показатели: 2.1. Количество сапрофитных бактерий, кл/мл более 1.10 5.10 -1.10 5.10 -1.10 2.2. Общее количество бактерий, кл/мл более 1.10 5.10 -1.10 менее 3.10 2.3.
  Индекс сапробности планктона по Пантле и Буку (в модификации Сладечека) более 4 4-3 1,5 - 2,5 2.4.
  Олигохетный индекс по Цанеру, тыс.экз./кв.м    
    тубифициды более 50,0 50,0-10.0 0,1 лимнодрилюсы более 100,0 100,0-50,0 0,1 2.5 Олигохетный индекс по Пареле более 0,8 0,5-0,8 менее 0,5









62