Understanding the problems of inland waters: case study

Water discharges which in  result of   water abstraction are lower than Q
min, min
 and equal and higher 
than 0.5*Q
min, min 
   can  be  considered  to  belong  to    “POOR”  hydrological  class(as  provided  by  them 
condition for living organisms will significantly differ from  the widest living environment with high 
biological quality observed in natural period) and water discharges below 0.5*Q
min, min 
   or equal to”0” 
(when river dries)  
 
can be considered  to belong to “BAD”  hydrological  class(as provided by them 
condition for living organisms will be very bad and have  significant  deviation from  living environment 
observed in natural period). In this case   Q
min, min
  will be a border between   MODERATE  and POOR 
statuses and   0.5*Q
min,min
 between POOR and BAD statuses and also will play role of  “Critically  Low 
Ecosystem Flow”.    
    Biological quality indicators as the main characterizing element of ecological status   depend from 
quality and quantity of water in the water body.  Depending on geography, geology, relief,  climatic 
conditions and etc.  ecological status differ from water body to water body. Therefore by use of 
hydrological classification system for each hydrological status class can be assessed corresponding 
ecological status and based on that one can assess if character of future change of ecological status is 
related  to natural or antropogenic impact  
Relationship between the hydrological and ecological status can be established by use of hydrological 
and biological monitoring data collected in natural period of observation.  
As is noted above HIGH hydrological status provides water environment that  correspond to  wide living 
environment  with high biological quality observed in natural period  which according to   EU WFD is 
characterised with “HIGH ” ecological status. Therefore  required for this  hydrological condition  will be 
provided by all water discharges corresponding to “HIGH” hydrological quality status of the Hydrological 
Classification System(water discharges   equal and higher than Q
max,min
 identified  as a  “High Ecosystem 
Flow”). 
Next stage will be to check if for water discharges below Q
max,min
  and equal and higher than Q
mean  
 any 
changes in biological quality elements or ecological status take place.  If no changes then ecological 
status can be kept as HIGH if  there are some changes then   it is necessary to check if biological quality 
elements meet requirements of GOOD or lower ecological status classes according to EUWFD .  Similar 
rule can be applied for classifying of ecological status corresponding to water discharges between Q
mean
  
and Q
min,min   
(to check if ecological quality elements correspond to MODERATE or higher or lower 
ecological status) and then for  discharges between  Q
min,min 
  and 0.5*Q
min,min   
(for  POOR or higher or 
lower ecological status) and also finally for water discharges  smaller than   0.5*Q
min,min 
(for BAD or 
higher status)  
The ecological classification can be carried by use of biological monitoring data corresponding to 
different water discharges in the natural period. If there is no such data the new bio monitoring needs 
to be carried to  assess ecological status corresponding to   different water  discharges. In this case one 
needs to conduct monitoring in areas with low level of antropogenic impact. 
 
Established relationship between the hydrological and ecological statuses may help to assess  any future 
change of ecological status by human impact.  
Based on above approach relation of hydrological and ecological status classes can be identified by use 
of below table. 
 
 
 
96

---

Table 4. Relation between the   hydrological and ecological status classes 
N 
Daily water 
discharge 
(m
3
/s)
 
Hydrol
ogical 
status 
Biological quality indicators  
Ecological 
status 
provided by 
hydrological 
condition  
1  ≥High Ecosystem 
flow 
(Q
max,min
)
 
HIGH 
 If biological quality elements are as in natural period     
HIGH 
2  ≥Mean 
Ecosystem  Flow  
(Q
mean
 )
 
GOOD  If biological quality elements are as in natural period 
HIGH 
 
If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements slightly differ  compared to 
natural condition 
GOOD 
 
 
3  ≥Low Ecosystem 
Flow (Q
min,min
)
 
MODE
RATE 
If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements don’t differ compared to 
natural condition 
HIGH or GOOD  
 
If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements   differ  compared to 
natural condition moderately  
MODERATE  
 
 
4  ≥Critically  Low  
Ecosystem Flow  
(0.5*Q
min
 ) 
POOR  If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements don’t differ significantly 
compared to natural condition  
MODERATE or 
higher 
If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements  differ significantly 
compared to natural condition 
POOR 
5  ≤  Critically  Low  
Ecosystem Flow 
(0.5*Q
min
 )
,
 
BAD 
If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements don’t differ very 
significantly compared to natural condition      
POOR or 
higher  
If as result of reduction of area of living environment 
biological quality elements  differ very significantly 
compared to natural condition 
Bad 
 
If river water body is located in protected area (National Park, Natural Reserve or is considered as a 
strategic water body and environment protection organizations decide to prevent any decoration of its   
ecosystem  according  to  identified  in  EU  WFD  “HIGH  ”  ecological  status  then  required  for  this  least 
hydrological  condition    will  be  provided  by  water  discharges  corresponding  to  “HIGH”  hydrological 
quality status of the Hydrological Classification System. In this case all water discharges should be equal 
and higher than Q
max,min
 identified  as a  “High Ecosystem Flow”. 
According to EU WFD  currently all EU Member countries are required to provide “”GOOD” ecological   
status of all river water bodies at their territories. In this case required hydrological status should be 
GOOD  or  HIGHER  to  provide  needed  quality  of  biological  elements  to  meet    GOOD  ecological status 
requirements.  
 As it is not easy  to  provide  “GOOD”  ecological  status  for  all  water  bodies  in  short  period  of  time 
therefore stepwise approach can be applied to water bodies which have “MODERATE” or lower classes 
to improve  corresponding them status of hydrological quality elements according to steps described 
97

---