РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Досягнення мети дослідження вимагало розробки спеціальної комплексної програми організації наукової роботи, яка базувалася на системному підході та аналізі, що, в цілому, забезпечило можливість отримання достатньо повної, достовірної інформації для оцінки стану об'єктів, які вивчалися, чинників впливу на них та властивості ландшафтів заповідних територій, а також форм та методів прогнозу стану водних екосистем.
Програмно-цільову структуру дослідження подано в табл. 2.1.
Розроблялись та вивчались наступні питання:
- на першому етапі - збір і опрацювання наукової інформації про еколого-гігієнічний стан водних екосистем КБЗ;
- на другому етапі по результатам екологічного моніторингу - з'ясування змін гідрологічних і гідрохімічних показників води річок Лужанка і Тересва за довгостроковий період спостереження 1963-1985, 2003-2004 рр.;
- на третьому етапі - визначення індексу забрудненості води (ІЗВ) та екологічного індексу (ЕІ) річок Лужанка та Тересва;
- на четвертому етапі - встановлення наукових закономірностей змін гідрохімічного складу річок в залежності від витрат води в поверхневих водоймах;
- на п'ятому етапі - визначення впливу якості води річок на властивості ландшафтів заповідних територій;
- на останньому етапі - вибір математичних моделей прогнозу (за допомогою статистичних методів) якості води річок Лужанка і Тересва та розробка схеми поточного управління природокористуванням.
Досліджувалися абіотичні і біотичні фактори і їх вплив на річки та ландшафти.
Таблиця 2.1
Програмно-цільова структура дослідження
Мета дослідженнязабезпечення екологічної безпеки розвитку водних (р. Лужанка і р. Тересва) і наземних (Широколужанський (ШМ) масив КБЗ) екосистем за рахунок вдосконалення системи проведення екологічного моніторингуОб'єкт дослідженняводні екосистеми (річки Лужанка і Тересва) та їх вплив на наземні екосистеми ШМ КБЗПредмет дослідженнявдосконалення системи проведення екологічного моніторингу водних екосистем ШМ КБЗ з метою забезпечення екологічної безпеки їх розвиткуГіпотеза дослідження Базується на припущенні, що зміна витрат води у річках призводить до змін їх гідрохімічного складу води, а це, в свою чергу, позначається на властивостях природних систем і ландшафтівОсновні методи дослідження1. Бібліографічний
2. Абстрактно-логічного мислення
3. Системний підхід до аналізу1. Еколого-статистичний аналіз
2. Структурно-логічний аналіз
3. Системний підхід до аналізу1. Еколого-картографічний метод
2. Системний підхід до аналізу1. Екологічна оцінка якості води річок заповідних територій
2. Математичні методи та метод математичного прогнозування
3. Екстраполяції1. Аналіз системи за допомогою методу матеріальних балансів
2. Системна екологічна модель
3. Статистичні методи прогнозування
Автором самостійно проведено наступну експериментальну роботу:
* екологічні спостереження та особисті дослідження якості води річки Лужанка за період 2003-2004 рр.;
* аналіз отриманих даних та встановлення відповідних закономірностей їх розвитку;
* аналіз статистичних даних якості води річок Лужанка та Тересва за період 1963-1985, 2003-2004 рр.;
* гідрохімічний контроль за якістю води досліджуваних річок за літній період 2004 р.;
* статистична обробка даних з метою отримання прогнозу якості води р. Лужанка та Тересва до 2010 р.;
* визначено залежності між та іонами кальцію і натрію для підтвердження кальцієвої групи води;
* визначено взаємозв'язок між витратами води та ?u, витратами води та іоном кальцію досліджуваних річок;
* визначено взаємообумовлений вплив між ландшафтами заповідних територій та водними екосистемами.
Для створення інформаційної бази фактографічних даних слугували результати, отримані Державною гідрометеорологічною службою за станом поверхневих вод за період спостережень 1963-1985 рр. (у 1985 р. гідрохімічний створ у с. Нересниця для обох річок було закрито), Карпатським біосферним заповідником у с. Широкий Луг за 2003-2004 рр. та дані, отримані автором 2003-2004 рр.
Для контролю за змінами якості води річок Лужанка і Тересва були використані методики, подані у [48-53].
Для оцінки впливу природних та антропогенних факторів на якість води досліджуваних річок застосовані методики щодо 1) розрахунку ІЗВ; 2) екологічної оцінки якості поверхневих вод суші України - ЕІ; 3) визначення іонної сили (ІС) водних розчинів; 4) математичне прогнозування за допомогою моделювання статистичними методами.
2.1. Індекс забрудненості води
Дана методика була рекомендована для використання підрозділами Держкомгідромету України і є однією з найпростіших методик комплексної оцінки якості води.
Розрахунок для поверхневих вод виконується лише за певною кількістю інгредієнтів. За результатами аналізів для кожного показника вираховується середнє арифметичне значення. Кількість аналізів для визначення середнього значення повинно бути не менше 4. Якщо при розрахунку середньоарифметичного використовувались значення, які виходять за межі звичайного ряду спостережень, то у тексті повинна бути відповідна примітка.
Для поверхневих вод кількість показників, які беруться для розрахунку ІЗВ, повинна бути не меншою 6, не залежно від того, перевищують вони ГДК чи ні, але обов'язково включають розчинений кисень та показник біохімічного споживання кисню (БСК5). В цілому, показники вибираються незалежно від лімітуючої ознаки шкідливості, при рівних концентраціях показників перевага надається речовинам, які мають токсикологічну ознаку шкідливості.
Враховуючи, що БСК5 є інтегральним показником наявності легкоокислюваних органічних речовин (ГДК для БСК повного - 3 мг О2/дм3), а також, що зі збільшенням вмісту легкоокислюваних органічних речовин зменшується вміст розчиненого кисню, внаслідок чого якість вод знижується непропорційно різко, то нормативи для цих показників при розрахунках ІЗВ приймаються дещо інші, ніж ГДК.
Іншими п