- •Глава 1. Гидроэкология в системе экологических и географических наук
- •1.1. Гидроэкология как самостоятельная наука
- •1.2. Предмет и задачи гидроэкологии
- •1.3. История развития гидроэкологии
- •1.4. Основные методы гидроэкологии
- •Глава 2. Гидросфера
- •2.1. Вода как среда обитания
- •2.2. Общая характеристика гидросферы
- •2.3. Водные ресурсы и их особенности
- •Удельные ресурсы речного стока
- •2.4. Происхождение воды и гидросферы
- •2.5. Круговороты веществ
- •Глава 3. Экосистемы. Основные экологические законы
- •3.1. Экосистемы
- •3.2. Основные законы и принципы гидроэкологии
- •Глава 4. Антропогенное воздействие на гидросферу
- •4.1. Водопотребители и водопользователи
- •Удельное количество загрязняющих веществ в водах, стекающих с городских территорий
- •4.2. Использование воды в мире
- •Использование воды в промышленности и энергетике, км3/год (по и.Р. Голубеву)
- •Потребление воды на одного человека в мире
- •4.3. Использование воды в рб
- •Динамика объемов забора природных вод за 1999–2003 гг., млн.М3
- •4.4. Причины, источники и последствия загрязнения воды
- •4.5. Понятие о загрязняющих веществах, типы загрязняющих веществ
- •4.6. Загрязнение воды и здоровье
- •Вода и неинфекционные заболевания
- •Глава 5. Экологическая безопасность
- •5.2. Понятие воздействия на водную среду
- •Пример шкалы значимости воздействий на экосистемы [Canter, 1996]
- •5.3. Оценка экологической безопасности
- •Глава 6. Охрана и защита водных ресурсов
- •6.1. Охрана и защита водных ресурсов
- •6.2. Способы очистки сточных вод
- •6.3. Экономическая оценка водных ресурсов и плата за ущерб
- •Глава 7. Мониторинг водных объектов
- •7.1. Определения и классификация систем мониторинга окружающей среды
- •7.2. История мониторинга
- •7.3. Система мониторинга в Беларуси
- •Глава 8. Государственный учет вод и водный кадастр Беларуси
- •Глава 9. Критерии оценки качества водных экосистем
- •Бактериологические и гидробиологические показатели
- •Химические показатели состояния водоемов
- •Показатели состояния водоемов по физическим и органолептическим свойствам
- •Система коэффициентов для выведения общего значения показателя
- •По о.П. Оксиюк и в.Н. Жукинскому
- •Глава 10. Общие и суммарные показатели качества вод
- •10.1 Физические свойства воды
- •10.2. Общие химические показатели качества вод
- •Группы природных вод в зависимости от рН
- •Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Физико-географическая зональность природных вод
- •Величины бпк5 в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Глава 11. Неорганические вещества в водной среде
- •11.1. Классификация химических элементов
- •Жизненно важные элементы, входящие в состав организмов
- •Биогенная классификация химических элементов
- •11.2. Макроэлементы
- •Содержание аммония в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Формы фосфора в природных водах
- •11.3. Микроэлементы в природных водах
- •Глава 12. Органические вещества в водных системах
- •Бенз(а)пирен в донных отложениях
- •Глава 13. Биологические показатели качества
- •13.1. Основные группы гидробионтов
- •13.2. Фитопланктон
- •13.3. Зоопланктон
- •13.4. Бактериопланктон
- •Санитарное состояние природных вод хозяйственно-питьевого водоснабжения
- •13.5. Бентос
- •13.6. Высшая водная растительность (макрофиты)
- •13.7. Самоочищение
- •Накопление некоторых биогенных элементов высшими водными растениями, % на сухое вещество
- •13.8. Первичная и вторичная продукция
- •13.9. Пищевые цепи и экологические пирамиды
- •13.10. Сукцессии
- •13.11. Критерии оценки качества вод по данным гидробиологического анализа
- •13.11.1. Оценка качества экосистемы по соотношению показателей обилия
- •Взаимосвязь индекса Пареле с классами качества воды и зонами сапробности
- •13.11.2. Оценка качества экосистемы по индексам видового разнообразия
- •13.12.3. Классификация водоемов и биоценозов по сапробности
- •13.12.4. Оценка качества экосистемы по соотношению количества видов, устойчивых и неустойчивых к загрязнению
- •13.12.5. Интегральные критерии: оценка качества экосистем по нескольким показателям
1.4. Основные методы гидроэкологии
Методы могут быть подразделены на следующие три группы: общие, особенные и частные методы.
Общие методы касаются всей геоэкологии. Это различные формы диалектического метода, дающего возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени. В естествознании диалектический метод выступает как сравнительный (например, в биологии, географии, химии) метод, с помощью которого раскрывается всеобщая связь явлений, или как исторический. Иногда оба этих метода сочетаются в единый сравнительно-исторический метод, который глубже и содержательней каждого из них в отдельности и широко используется в гидроэкологии.
Особенные методы касаются не предмета в целом, а лишь одной из его сторон (явления, сущности явления, количественной стороны) или же определенного приема исследований. К особенным методам относятся, в частности, анализ и синтез, индукция и дедукция.
Анализ (греч. analysis– разложение) и синтез (греч. synthesis– соединение) в самом общем значении– это процессы мысленного или фактического разложения целого на составные части и восстановления целого из частей соответственно. Цель анализа – познание частей как элементов сложного целого.
Синтез, напротив, есть процесс объединения в единое целое частей, свойств, отношений выделенных посредством анализа. Синтез дополняет анализ и находится с ним в неразрывном единстве.
Дедукция (от лат. deductio– выведение) – один из основных способов рассуждения (умозаключения) и методов исследования. Под дедукцией в широком смысле понимается любой вывод вообще, в более специфическом и наиболее употребительном смысле – доказательство или выведение утверждения (следствия) из одного или нескольких других утверждений (посылок) на основе законов логики, носящее достоверный характер.
Индукция (от лат. inductio– наведение) еще один тип умозаключения и метод исследования. Как форма умозаключения индукция обеспечивает возможность перехода от единичных фактов к общим положениям. В качестве метода исследования индукция понимается как путь опытного изучения явлений, в ходе которого от отдельных фактов совершается переход к общим положениям. Отдельные факты как бы наводят на общее положение. В реальном познании индукция всегда выступает в единстве с дедукцией.
Особенными методами являются также практические методы: наблюдение, эксперимент, сравнение, измерение. Исключительно важны математические приемы и методы, роль которых неуклонно возрастает по мере все более широкого применения счетно-вычислительных машин.
К частным методам относятся специальные методы, действующие либо только в пределах отдельной отрасли естествознания, либо за пределами той отрасли, где они возникли. Так методы физики, используемые в других отраслях естествознания привели к созданию геофизики и физической химии. Распространение химических методов привело к созданию геохимии, биохимии и т.д.
В ходе прогресса методы могут переходить из более низкой категории в более высокую: частные превращаются в особенные, особенные в общие.
Методическую основу гидроэкологии как современной науки составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования. Экологическая практика охватывает собой множество приемов и методов исследований, адекватных многообразию направлений экологии и потому здесь перечислены лишь некоторые из них.
Режимные систематические (мониторинговые) наблюдения за состоянием водных объектов и процессов и влияющими на них антропогенными (техногенными) факторами;
аналитические исследования природных и искусственных объектов;
исследования морфологических параметров природных водныз объектов;
статистические методы оценки процессов и явлений, происходящих на водных объектах и их водосборах;
дистанционные методы исследований и методы специальной картографии водотоков и водосборов;
методы математического моделирования гидроэкологических процессов;
системный анализ гидроэкологической информации;
методы социальной демографии;
паспортизация природных и искусственных водных объектов;
экологический менеджмент;
экологический аудит.
Как правило, в гидроэкологических исследованиях эти и другие применяемые методы исследований используются совместно или комплексиpуются.
Будучи одной из наук гидрологического цикла, гидроэкология использует общие для него теоретические и эмпирические методы: анализ и синтез, дедукцию и индукцию, наблюдение, сравнение (включая измерение) и эксперимент (включая моделирование). Эмпирические методы подразделяются на "полевые" и "лабораторные", соответственно тому, проводятся ли они в условиях, приближенных к естественным или в условиях, контролируемых исследователем. И те и другие могут предполагать использование инструментария: измерительного и аналитического оборудования, устройств для фиксации, снятия и обработки данных. Эмпирические данные могут быть использованы лишь после их теоретической обработки, то есть после включения в логическую конструкцию: гипотезу, теорию, концепцию.
В последнее время особую важность приобрели планомерные, поддающиеся эффективному анализу экологические исследования, складывающиеся в мониторинг – систему долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Мониторинг принято делить на фоновый, глобальный, региональный и импактный (в особо опасных зонах и местах). По способам ведения различают космический, авиационный и наземный мониторинг. В систематизации и анализе накапливаемых данных особое значение имеет создание баз данных и использование ГИС-технологий.
