Некоторые подходы к оценке экологического состояния разнотипных водохранилищ на основе взаимосвязи основных гидрохимических параметров

Сделана попытка оценить состояние и тенденции развития экосистем разнотипных водохранилищ Европы и Азии (замыкающих Волжский каскад – Саратовского и Волгоградского, а также самого крупного на р. Урал Ириклинского) на основе взаимосвязи базовых гидрохимических параметров. Экологическое состояние водоёмов рассматривали с позиции устойчивости их  экосистем, которую оценивали с  помощью некоторых статистических подходов, основанных на данных многолетнего мониторинга. Рассчитывали удельный вес изменчивости главных компонент и показатель пластичности (надежности), соответствующий усредненному модулю коэффициентов корреляции гидрохимических параметров. Для качественной оценки состояния водных экосистем, характеризующихся  большим числом гидрохимических параметров, применили метод функции желательности, который позволил свернуть большое количество информации и преодолеть проблему размерности. Результаты применения рассчитанных статистических индексов позволяют рассматривать объем водного стока и летнюю температуру воды в качестве основных факторов, влияющих на содержание базовых гидрохимических ингредиентов в Волгоградском и Ириклинском водохранилищах. Гидрохимический режим Саратовского водохранилища, вследствие его высокой проточности, определяется главным образом водами, поступающими из накопительного Куйбышевского водохранилища, в связи с чем подобные зависимости не установлены. За исследуемый период энтропийный индекс в волжских водохранилищах колеблется на одном уровне, в Ириклинском – он достоверно увеличивается. Наибольшими величинами пластичности характеризуется Ириклинское водохранилище, обладающее наибольшей пространственной и сезонной гетерогенностью водной среды. За исследуемый период наметились тенденции увеличения пластичности в Саратовском водохранилище и уменьшения в Ириклинском. Снижение показателя функции желательности свидетельствует о некоторой дестабилизации их экосистем.

1. Айвазян С. А., Бухштабер В. М., Енюков И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика: классификация и снижение размерности. М. : Финансы и статистика, 1989. 333 с.

2. Волжская ГЭС. Волжский, 2018. URL: http://www.volges.rushydro.ru/ (дата обращения: 16.05.2018).

3. Гелашвили Д. Б., Королев А. А., Басуров В. А. Зонирование территории по степени нагрузки сточными водами с помощью обобщенной функции желательности // Поволж. экол. журн. 2006. № 2/3. С. 129 – 138.

4. Дедю И. И. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев : Гл. ред. Молд. сов. энцикл., 1990. 408 с.

5. Долгоносов Б. М., Корчагин К. А. Сезонные изменения в распределении вероятностей показателей качества речной воды // Водные ресурсы. 2014. Т. 41, № 1. С. 39 – 48.

6. Зинченко Т. Д., Выхристюк Л. А., Шитиков В. К. Методологический подход к оценке экологического состояния речных систем по гидрохимическим и гидробиологическим показателям // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2000. Т. 2, № 2. С. 233 – 243.

7. Иберла К. Факторный анализ. М. : Статистика, 1980. 367 с.

8. Климонтович Ю. Л. Турбулентное движение и структура хаоса : новый подход к статистической теории открытых систем. М. : Наука. 1990. 320 с.

9. Коросов А. В. Экологические приложения компонентного анализа. Петрозаводск : Изд-во Петрозавод. гос. ун-та, 1996. 152 с.

10. Кренева С. В. Применение принципа сукцессионного анализа для оценки и прогноза состояния водных экосистем : автореф. дис. … д-ра биол. наук. М., 2002. 51 с.

11. Лиепа И. Я. Математические методы в биологических исследованиях. Факторный и компонентный анализы. Рига : Изд-во ЛатГУ, 1980. 104 с.

12. Михайловский Г. Е. Описание и оценка состояния планктонных сообществ. М. : Наука, 1988. 214 с.

13. Реестр методик количественного химического анализа и оценки состояния объектов окружающей среды, допущенных для государственного экологического контроля и мониторинга (ПНД Ф). М., 2015. URL: http://fcao.ru/metodiki-kkha.html (дата обращения: 01.12.2015).

14. Рисник Д. В., Беляев С. Д., Булгаков Н. Г., Левич А. П., Максимов В. Н., Мамихин С. В., Милько Е. С., Фурсова П. В., Ростовцева Е. Л. Подходы к нормированию качества окружающей среды. Законодательные и научные основы существующих систем экологического нормирования // Успехи современной биологии. 2012. Т. 132, № 6. С. 531 – 550.

15. Рисник Д. В., Беляев С. Д., Булгаков Н. Г., Левич А. П., Максимов В. Н., Мамихин С. В., Милько Е. С., Фурсова П. В., Ростовцева Е. Л. Подходы к нормированию качества окружающей среды. Методы, альтернативные существующей системе нормирования в Российской Федерации // Успехи современной биологии. 2013. Т. 133, № 1. С. 3 – 18.

16. Розенберг Г. С., Зинченко Т. Д. Устойчивость гидроэкосистем : обзор проблемы //Аридные экосистемы. 2014. Т. 20, № 4. С. 11 – 23.

17. Уильямсон М. Анализ биологических популяций. М. : Мир, 1975. 272 с.

18. Управление эксплуатации Ириклинского водохранилища. Энергетик, 2018. URL: http://www.ueiv.ru/ (дата обращения: 07.08.2018).

19. Федоров В. Д., Сахаров В. Б., Левич А. П. Количественные подходы к проблеме оценки нормы и патологии экосистем // Человек и биосфера. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1982. Вып. 6. С. 3 – 42.

20. Шашуловская Е. А., Мосияш С. А., Филимонова И. Г., Гришина Л. В., Кузина Е. Г. Гидрохимические основы биологической продуктивности в замыкающих водохранилищах Волжского каскада // Тр. Зоол. ин-та РАН. 2016. Т. 320, № 3. С. 367 – 376.

21. Шашуловская Е. А., Мосияш С. А., Филимонова И. Г., Гришина Л. В., Кузина Е. Г., Шашуловская О. В. Особенности многолетней динамики некоторых гидрохимических показателей водохранилищ Нижней Волги и реки Урал (на примере Саратовского, Волгоградского и Ириклинского водохранилищ) // Водное хозяйство России. 2019. № 3. С. 72 – 93.

22. Шашуловский В. А., Мосияш С. С. Формирование биологических ресурсов Волгоградского водохранилища в ходе сукцессии его экосистемы. М. : Т-во науч. изд. КМК, 2010. 249 с.