Олигохетный индекс Гуднайт–Уотлея
Значение индекса % | Степень загрязнения воды | Kласс качества |
Менее 30 | Отсутствие загрязнения | 1–2 |
30–60 | Незначительное | 2–3 |
60–70 | Умеренное | 3–4 |
70–80 | Значительно | 4–5 |
Более 80 | Сильное | 5–6 |
Э.А.Пареле применила [40] ОИ для малых рек Латвии, ранжировав его в соответствии с классификацией качества вод С. М. Драчева. На основании значений модифицированного ОИ, названного коэффициентом D, Пареле было выделено шесть групп в исследованных водотоках: очень чистая – 0,01-0,16 (или 1-16%); чистая – 0,17-0,33 (17-33%); умеренно загрязненная – 0,34-0,50 (34-50%); загрязненная – 0,51-0,67 (51-67%); грязная – 0,68-0,84 (68-84%); очень грязная – 0,85-1 (свыше 85%).
На Русской равнине для крупных рек хорошо зарекомендовал себя другой метод Пареле [23], основанный на отношении численности олигохет семейства тубифицид к суммарной численности всех олигохет:
, 1.3)
где: t – численность тубифицид;
O – численность всех олигохет (малощетинковые черви).
По значениям D2 для рек Латвии были выделены: сильно загрязненные воды (0,8-1,0); загрязненные (0,55-0,79); слабо загрязненные (0,3-0,54); относительно чистые (меньше 0,3). В малых быстротекущих водотоках с разнообразной донной фауной предлагается использовать коэффициент D1 – соотношение численности тубифицид и всего бентоса в пробе. При Д1 =0,01-0,16 – очень чистая вода; 0,17-0,33 – чистая; 0,34-0,50 – слабозагрязнённая; 0,51-0,67 – загрязнённая; 0,68-0,84 – грязная; 0,85-1,0 – очень грязная.
Индекс Шеннона.Представляет собой формализацию, которая используется при оценке сложности и содержания информации любых типов систем, он лучше всего подходит для целей сравнения в тех случаях, когда не интересуют компоненты разнообразия по отдельности. К тому же он не зависит от величины пробы, а также важно то, что численность видов всегда характеризуется нормальным распределением. Немаловажно, что индекс Шеннона придает больший вес редким видам. Он обычно меняется в пределах от 1,5 до 3,5. Причины ошибок в оценке разнообразия с использованием этого индекса заключаются в том, что невозможно включить в выборку все виды реального сообщества.
Индекс Шеннона находится по формуле (1.4):
, (1.4)
где: Ni – обилие i-го вида;
N – суммарное обилие всех W видов.
Индекс Шеннона пользуется неоправданно широкой популярностью, хотя он не имеет каких-либо преимуществ (в особенности при использовании для анализа данных экологического мониторинга) по сравнению с другими интегральными характеристиками сообществ [72].
Интегральный индекс экологического состояния.В основу экспертной классификации речных экосистем по показателям зообентоса может быть положен интегральный индекс экологического состояния по биологическим показателям, учитывающий такие гидробиологические параметры как численность и биомасса бентоса; число видов в сообществе; видовое разнообразие, оцениваемое по индексу Шеннона; биотический индекс Вудивисса и олигохетный индекс Пареле. Интегральный индекс (ЙБС) рассчитывается по формуле
, (1.5)
где: Bi – используемые биологические показатели, выраженные в относительных единицах на 4-балльной шкале;
Nb – количество отобранных биологических показателей.
На основе ИБС и интегрального индекса экологического состояния по химическим показателям (ИХС) вычисляется обобщенный индекс экологического состояния водотока (ИИЭС), позволяющий выделить три типа экологического состояния: зону экологического бедствия, зону экологического кризиса, зону относительного экологического благополучия. На основе объединения нескольких биотических индикаторов путем оптимального распознавания образов возможно построение так называемого «обобщенного портрета» исследуемого сообщества организмов, т. е. уравнения оптимальной плоскости, переводящей пространство индикаторных признаков в бинарный вид и, соответственно, разделяющей это пространство на «нормальную» и «патологическую» [6].
Индекс Майера.Наиболее простая методика биоиндикации. Эта методика подходит для любых типов водоемов. Она более простая и имеет большое преимущество – в ней не надо определять беспозвоночных с точностью до вида. Метод основан на том, что различные группы водных беспозвоночных приурочены к водоемам с определенной степенью загрязненности. При этом организмы – индикаторы относят к одному из трех разделов, представленных в табл. 1.3.
Таблица 1.3.
Индекс Майера
Обитатели чистых вод, X | Организмы средней чувствительности, Y | Обитатели загрязненных водоемов, Z |
Личинки веснянок Личинки поденок Личинки ручейников Личинки вислокрылок Двустворчатые моллюски | Бокоплав Речной рак Личинки стрекоз Личинки комаров – долгоножек Моллюски-катушки, моллюски-живородки | Личинки комаров-звонцов Пиявки Водяной ослик Прудовики Личинки мошки Малощетинковые черви |
Нужно отметить, какие из приведенных в таблице групп обнаружены в пробах. Количество найденных групп из первого раздела необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, а из третьего раздела – на 1.
Получившиеся цифры складывают:
. (1.6)
По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема: более 22 баллов – водоем чистый и имеет 1 класс качества; 17-21 баллов – 2 класс качества; 11-16 баллов – умеренная загрязненность, 3 класс качества; менее 11 – водоем грязный, 4-7 класс качества.
Простота и универсальность метода Майера дают возможность быстро оценить состояние исследуемого водоема. Точность метода невысока. Но если проводить исследования качества воды регулярно в течение какого-то времени и сравнивать полученные результаты, можно уловить, в какую сторону изменяется состояние водоема [1].
Достоинства и недостатки биологических методов оценки загрязнения вод. Врезультате анализа методов биоиндикации, по оценке загрязнения поверхностных вод можно выделить основные достоинства и недостатки, табл. 1.4.
Все перечисленные методы биоиндикации широко используются для оценки антропогенного воздействия биоценозы наземных и водных экосистем. При любых неблагоприятных условиях разнообразие видов в биоценозе уменьшается, а численность устойчивых видов возрастает.
Кроме этого методы биоиндикации имеют общие недостатки:
– численность большинства организмов имеет четко-выраженную сезонность, и зависят от погодных условий;
– для большинства методов требуются квалифицированные специалисты в определении видов живых организмов. Наряду с методами биоиндикации необходимо применение и метода биотестирования, для выявления и оценки действия факторов (в т. ч. и токсических) окружающей среды на организм, его отдельную функцию или систему организмов.
В настоящее время методики биоиндикации и биотестирования не имеют общепризнанной системы биологического анализа и нет требований, которым должна отвечать эта система [36].
Таблица 1.4.