L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Практикум по водной экологии и мониторингу состояния водных экосистем
| Группа | Учебная литература |
|---|---|
| Область науки | Естественные науки |
| Название на русском языке | Практикум по водной экологии и мониторингу состояния водных экосистем |
| Авторы на русском языке | Гальцова В.В., Дмитриев В.В. |
| Вид издания на русском языке | учебное пособие |
| Издательство на русском языке | СПб., Издательство: Санкт-Петербургская типография "Наука", 2007. - 364 с. |
Резюме
Цели создания книги. Основной целью создания книги была подготовка учебного пособия по водной экологии, биологическим методам контроля качества природных вод и оценки их экологического состояния. Пособие предназначено для студентов, обучающихся на разных программах и этапах географо-экологического и гидрометеорологического образования (бакалавриат, специалитет, магистратура) для использования при проведении летних учебных и производственных практик студентов на водных объектах и разработке новых подходов к оценке экологического состояния водных объектов. Основной задачей авторов было ознакомление обучающихся с водной экологией, которая к тому времени выделилась из гидробиологии и как формализованный целостный подход и стала самостоятельным разделом общей экологии в результате развития гидробиологии, математических методов, гео- и экоинформатики, обработки данных на ПК и т. д., а также формального упрощения и моделирования водных экосистем. В ней чаще всего акцентировалось изучение отношений в системе «водный объект – организмы гидробионты». Развитию водной экологии способствовало появление в странах ЕС в 2000 г. «Европейской Водной Рамочной Директивы (Directive of the European Parliament and of the Council establishing a framework for Community action in the field of water policy). Европейская Рамочная Водная Директива (WFD) или Директива Европейского парламента и Совета по установлению рамок действий Сообщества в области водной политики (Directive of the European Parliament and of the Council on setting the framework for Community action in the field of water policy, 2000) регламентировала подходы к политике охраны, использования и управления водными ресурсами для гармонизации и унификации подходов в странах ЕС (Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy). Основную цель Директивы в ЕС представляли, как достижение «экологического благополучия или высокого экологического статуса для всех водных систем». Актуальность развития этого научного направления для РФ в дальнейшем подтвердилась в связи с принятием Распоряжения Правительства РФ от 27.08.2009 N 1235-р (ред. от 17.04.2012) "Об утверждении "Водной стратегии Российской Федерации на период до 2020 года", разработкой "Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642"; систематизацией знаний, практик разработки, экспертизы и реализации проектов, связанных с преобразованием и управлением водными объектами в связи с развитием цифровизации в науках о Земле, природе, обществе.
Авторы в пособии уделили основное внимание развитию методов биологического контроля оценки качества природных вод и оценке экологического состояния (экологического статуса) водных объектов, методов системного анализа в изучении системных свойств водных объектов.
Научная новизна издания. В пособии впервые выполнено обобщение аксиологических основ водной экологии, методов и опыта авторов в становлении интегрального подхода к оценке состояния водных экосистем, экологического нормирования воздействий на водные экосистемы и изучения динамики простых и сложных (интегративных) системных свойств на основе математического моделирования экологических процессов и систем.
Научная значимость издания. Авторы WFD отмечали, что «оценка экологического состояния водоема является относительно новой и новаторской политикой в отношении качества воды и в управлении водными объектами; более ранние директивы просто навязывали стандарты для химии воды и были ориентированы только на воды, используемые для конкретных целей. Интеграция биологических критериев со стандартами качества воды поставила вопросы о том, как оценивать экологический статус, биоразнообразие в водных экосистемах и как реагировать на изменения в этих системах с течением времени». Все эти научные проблемы затронуты авторами в «Практикуме по водной экологии и мониторингу состояния водных экосистем». В дальнейшем, в публикациях по WFD отмечалось, что «эта концепция подлежит критике, особенно потому, что основные экологические концепции слабых различий между естественной изменчивостью и эффектами антропогенной деятельности по функционированию экосистем будут становиться все более искусственными (субъективными). Появились мнения о том, что «эта концепция соответствовала конкретным потребностям различных учреждений и заинтересованных сторон, которые разрабатывали WFD». В результате делается вывод о том, что практика мониторинга, использующая эту концепцию, требует развития и адаптации, что подтверждает актуальность идей, раскрытых авторами издания.
Структура и содержание издания. «Практикум по водной экологии и мониторингу состояния водных экосистем» включает предисловие, введение, шесть разделов, три приложения и список рекомендуемой литературы. В первом разделе «Экологический мониторинг поверхностных вод суши» рассмотрены: структура государственного экологического мониторинга, государственный водный кадастр (ГВК), единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), организация сети пунктов наблюдений за поверхностными водными объектами. Во втором разделе «Основы гидробиологии и водной экологии» кратко рассмотрены представления о континентальных водоемах (реки, озера) и их населении, жизненные формы гидробионтов (планктон, нейстон и плейстон, нектон, бентос и перифитон, макрофиты). В третьем разделе «Методы гидробиологических исследований» рассмотрены: полевые гидробиологические методы, методы исследования планктона (фильтрационный и осадочный методы сбора планктона, сетяной метод сбора планктона), методы обработки планктона (методы исследования нейстона, методы исследования нектона, методы исследования бентоса). В методы обработки бентоса включены: качественные орудия сбора бентоса, количественные орудия сбора бентоса, методы обработки бентоса. Далее рассмотрены: методы исследования перифитона, методы исследования макрофитов, прочие методы оценки количества организмов, оценка функциональной роли отдельных групп организмов. В четвертом разделе «Оценка состояния водных экосистем при антропогенном воздействии» рассмотрены: общие представления о загрязнении водоемов, влиянии загрязнений на жизнедеятельность гидробионтов, биологическое самоочищение водоемов, экологическая регламентация и экологическое нормирование воздействий на водные объекты, общие представления об оценке состояния экологических систем. Подраздел «Биоиндикация» включает рассмотрение: системы сапробности водоемов, индексов сапробности, оценку степени загрязнения водоема по крупным таксонам гидробионтов, биотический индекс Вудивисса, оценку состояния водных экосистем по макрофитам, индексы видового разнообразия, оценку видового сходства биоценозов, применение методов биоиндикации для оценки экологического состояния водных объектов Ленинградской области. Подраздел «Биотестирование» включает основные определения, методы биотестирования, экспресс-биотест на парамециях и результаты его применения для оценки качества вод водотоков Санкт-Петербурга. Далее рассматриваются методы построение многоуровневых оценочных классификаций состояния и устойчивости водных экосистем применительно к интегральной оценке: трофности водных экосистем, качества воды, устойчивости водных объектов к изменению параметров естественного и антропогенного режимов, экологического благополучия и экологической ценности водоемов. Последний подраздел посвящен экологической оценке состояния водных объектов на основе математического моделирования. Рассмотрены: компоненты моделей, моделируемые процессы, формулировка моделей; выбор моделей и представление в них геопространства; исследование адекватности моделей. В пятом разделе «Методические указания по проведению практики по водной экологии» рассмотрены: планирование гидробиологических исследований, принципы ведения полевой и отчетной документации, наблюдения над абиотическими факторами, основные характеристики водного объекта (съемка водного объекта, строение речной долины, гидрологический режим реки, исследование русла реки, исследование водоема (озера), измерение температуры воды); организация метеорологических наблюдений. В следующем подразделе рассмотрены наблюдения за химическим составом и физическими свойствами воды (цвет, прозрачность, мутность, запах, пенистость, растворенный кислород, водородный показатель (рН). В шестом разделе «Полевая экологическая практика на озере» рассмотрены задачи практики, место практики в профильной подготовке обучающегося, требования к усвоению практики, объем и распределение часов практики по видам занятий, содержание практики, объекты практики, основные виды работ; примерный перечень вопросов к дифференцированному зачету; учебно-методическое обеспечение практики (учебно-методические пособия), материальное обеспечение практики техническими средствами обучения и контроля; методические рекомендации преподавателю; методические указания студентам; рекомендации по использованию информационных технологий. В приложении 1 приведен список видов-индикаторов загрязнения пресных вод; в приложении 2 приведена программа дисциплины "Гидробиология и водная экология", в приложении 3 приведена программа учебной дисциплины "Современные подходы к оценке экологического состояния водных систем (биоиндикация и биотестирование)". Далее приводится рекомендуемая литература. Практикум содержит 61 илл., 103 табл.
Решение экологических проблем водопользования требует наличия специалистов, способных находить оптимальные пути защиты водных экосистем при существующем или возможном изменении составляющих речного стока, качества воды, теплового и гидравлического состояния водных объектов. В перспективе можно ожидать обострения проблем обеспечения безопасности населения, хозяйства в зонах потенциально опасного проявления гидрологических процессов. В этих условиях необходимо совершенствование системы подготовки специалистов в области оптимизации отношений между населением, хозяйством, водными объектами и биоценозами; развития теоретических, методических, прикладных, информационных и иных средств достижения оптимума этих отношений.
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ