Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Носаль Андрей Павлович. Геоэкологические проблемы управления качеством вод и их решение на основе системы регионального нормирования воздействия на водные объекты : Дис. ... д-ра геогр. наук : 25.00.36 : Екатеринбург, 2004 285 c. РГБ ОД, 71:05-11/15

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
Введение 4

1 Концепция устойчивого развития в сфере водопользования и региональное
нормирование 11

2 Нормирование антропогенного воздействия на качественные
характеристики водных объектов (современное состояние, проблемы и
перспективы)
26

2.1 Современное состояние нормирования привноса загрязняющих веществ в
водные объекты
27

2.2 Методологические подходы по усовершенствованию системы
нормирования
31

2.3 Нормативы качества водного объекта и целевые показатели качества как
основа регионального нормирования
43

3 Географический аспект проблемы регионального нормирования 59

3.1 Региональные особенности и природопользование 60

3.2 Определение пространственного масштаба расчетных участков при
региональном нормировании
68

4 Особенности подготовки информационно-справочной базы при
региональном нормировании
88

4.1 Паспорт основных характеристик бассейна реки 88

  1. Оценка поступления загрязняющих веществ в водные объекты из различных источников загрязнения 93

  2. Выбор перечня нормируемых гидрохимических показателей 103

  3. Научно-методические основы определения регионального гидрохимического фона для целей нормирования 104

5 Методология установления региональных нормативов качества водных

объектов и целевых показателей качества воды 121

5.1 Оценка экологического состояния водного объекта и его учет при
установлении нормативов качества
121

5.1.1 Современные подходы к оценке экологического состояния водного объекта ... 121

5.1.2 Оценка фактического состояния водного объекта при помощи показателя
балловой загрязненности 130

/

5.2 Установление региональных нормативов качества водного объекта и
целевых показателей качества воды для расчетных
участков
134

6 Нормативы предельно допустимого вредного воздействия на поверхностный
водный объект как инструмент регионального нормирования 152

6.1 Основные проблемы при разработке нормативов ПДВВ 154

6.2 Установление диапазона экологической толерантности и значений
максимально допустимых концентраций (Сдк)
160

6.3 Расчет нормативов ПДВВ по привнесу химических загрязняющих веществ 166

6.4 Алгоритм установления нормативов ПДС для отдельных
водопользователей
172

6.5 Использование бассейнового принципа при расчете нормативов ПДС
отдельных водопользователей
183

6.6 Пример расчета норм ПДВВ для водного объекта и на их основе норм ПДС
(ВСС) для отдельных водопользователей
189

6.7 Экономический аспект установления нормативов ПДВВ и ПДС при
региональном нормировании
204

7 Научно-методические основы нормирования при сбросе сточных вод на

болото 209

Заключение 239

Список использованных источников 243

Приложение А Классификация качества поверхностных вод с экологических 265

позиций

Приложение Б Фоновые показатели качества воды р. Чусовой 267

Приложение В Нормативы качества воды и допустимые концентрации для
водохозяйственно-экологических участков р.Чусовой 269

Приложение Г Нормативы ПДВВ для расчетных участков (бассейн р. Чусовой) 280

Приложение Д Региональные номограммы зависимости коэффициента самоочищающей способности болота (Кс) от разности концентраций фоновых и сточных вод (Сст - Сф) и от длины транзитного потока

(L) 281

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Современный этап развития страны характеризуется значительным ухудшением экологических условий в большинстве речных бассейнов России на фоне общего кризиса экономики. Ведущаяся в течение длительного времени, часто бесконтрольная, антропогенная деятельность привела к истощению и загрязнению водных ресурсов многих речных бассейнов России, что бумерангом ударило по хозяйственно-экономическому состоянию регионов. Для выхода из сложившейся ситуации требуется комплексное решение возникших социально-экономических и экологических проблем на основе рационального водо- и природопользования.

Сбалансированность экологических и экономических интересов, их «паритетность» в любой сфере антропогенной деятельности является непременным условием устойчивого развития современного общества. Стратегия в области водохозяйственной политики, направленной на рациональное водопользование, является лишь одним из разделов стратегии перехода к устойчивому развитию общества, подразумевающих объединение показателей экономического, социального и природного развития. Основной путь при реализации принципов устойчивого водопользования, зафиксированных в «Концепции государственной политики в сфере использования, восстановления и охраны водных объектов», это усиление экологической составляющей хозяйствования (экологизация).

Экологизация хозяйственной деятельности, кроме других аспектов (изменение технологий производства, совершенствование водохозяйственных систем и др.) предусматривает реализацию принципа постоянного и планомерного снижения вредных воздействий на водные объекты, осуществляющегося и контролируемого на практике через нормирование хозяйственной деятельности, в частности привноса загрязняющих веществ в водные объекты.

Целью любого нормирования в природоохранной сфере является установление предельно допустимых норм воздействия, с одной стороны, гарантирующих экологическую безопасность населения и его генетического фонда, и, с другой стороны, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов при условии устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Региональные отличия как в физико-географических условиях, так и в преобладающей хозяйственной деятельности, во многом производной от сочетания природных факторов на конкретной территории, определяют объективное различие в диапазоне качественных характеристик, соответствующих благополучному состоянию

водных и околоводных экосистем. К настоящему времени накоплен значительный опыт в регламентировании хозяйственной деятельности, однако роль региональных факторов при практическом нормировании в большинстве случаев игнорируется. Отсутствуют единые подходы к установлению допустимой антропогенной нагрузки на водный объект, что во многом связано с односторонностью критериев, используемых при оценке качества поверхностных вод. Остается открытым вопрос, связанный с нормированием антропогенной деятельности в целом для бассейна реки, а также такого специфического вида водных объектов как болота. Отсутствие обоснованных рекомендаций по установлению допустимых нагрузок на водный объект с учетом его состояния, природных особенностей, специализации и приоритетов использования водных ресурсов затрудняет на практике реализацию концепции устойчивого водопользования, снижает эффективность водоохранных мероприятий.

Принципиальное значение для решения задач нормирования имеет установление уровней безопасного содержания поллютантов в водных объектах. Традиционный подход в нормировании на базе экстерриториальных ПДК без учета гидрологических и гидрохимических особенностей не обеспечивает экологическую безопасность водного объекта и одновременно препятствует социально-экономическому развитию территории. Соответственно эффективное нормирование обязательно должно отражать региональные аспекты проблемы управления водами суши.

Современная нормативно-методическая база не позволяет решить в требуемой степени целый ряд насущных вопросов нормирования, в связи с этим разработка методологических и практических вопросов регионально ориентированного нормирования давно назрела и является актуальной.

Основной целью исследования является разработка методологических основ регионально ориентированного нормирования антропогенного воздействия на качество воды водных объектов в свете концепции устойчивого развития, а также практических рекомендаций по их реализации.

В соответствии с этим решались следующие задачи:

разработка методологических основ установления региональных нормативов качества воды водных объектов и целевых показателей качества воды с учетом фактического состояния водного объекта и природного фона;

определение пространственного масштаба действия нормативов качества воды водного объекта с учетом приоритета целевых функций использования водных ресурсов;

разработка методики районирования территории по комплексу гидрохимических показателей для установления значений регионального природного фона;

подготовка информационных баз данных, необходимых для нормирования антропогенных нагрузок в рамках речного бассейна или его участка, в том числе диффузных источников загрязнения; '

разработка метода оценки экологического состояния водного объекта по интегральным показателям с учетом региональных особенностей;

подготовка научно-методических рекомендаций по определению регионального природного фона, его сезонного дифференцирования и установлению диапазона изменчивости, а также использованию регионального фона для определения экологической толерантности и нормирования антропогенного воздействия;

разработка принципиальной схемы и методики расчета предельно допустимого вредного воздействия (ПДВВ) на поверхностный водный объект;

- разработка алгоритма установления норм допустимых сбросов (ПДС)
загрязняющих веществ для отдельных водопользователей на основе региональных
нормативов качества водного объекта;

- выполнение комплекса исследований по оценке самоочищающей способности
болот и разработка методических рекомендаций по ее использованию при нормировании
сброса сточных вод на болото.

В результате совокупности выполненных автором исследований осуществлено решение научно-практических проблем, имеющих важное народнохозяйственное значение - обоснована регионально ориентированная система нормирования антропогенного воздействия на водные объекты.

Методология и методы исследований, исходные материалы. Методологической основой работы является обобщение современных представлений о формировании качества поверхностных вод в условиях существенного увеличения антропогенного воздействия на водосборы и акватории водных объектов, экологической толерантности водных экосистем .

При проведении исследований использовались методы географо-гидрологического анализа, экспертной оценки, методы картирования. При обработке результатов применялся аппарат математической статистики (дисперсионный, корреляционный, регрессионный и кластерный анализ), а также математическое моделирование.

В основу работы положены многолетние наблюдения на режимной сети станций и постов Росгидромета, МПР России, а также исследования ФГУП РосНИИВХ.

Предметом исследования являются системы управления качеством водных ресурсов и нормирования привноса загрязняющих веществ в водные объекты под

воздействием антропогенной деятельности на основе дифференцированного подхода с учетом региональных природно-климатических и хозяйственных особенностей.

Объекты исследований - геоэкосистемы водных объектов и их бассейнов, испытывающие воздействие антропогенной деятельности.

На защиту выносятся:

- методологические основы установления региональных нормативов качества
водного объекта и целевых показателей качества воды с учетом современного состояния
водного объекта, природного фона и приоритетного вида использования;

- метод оценки интегрального экологического состояния водного объекта с учетом
регионального природного фона;

- принципиальная методологическая схема расчета нормативов предельно
допустимого вредного воздействия (ПДВВ) на поверхностные водные объекты по
привносу химических веществ;

- научно-методический подход к оценке самоочищающей способности болот и ее
использование при нормировании антропогенного воздействия.

Научная новизна. Впервые разработана методология регионального

нормирования антропогенного воздействия на качественные характеристики водных объектов на основе концепции устойчивого водопользования, в рамках которой:

обоснованы и разработаны методические приемы по установлению региональных нормативов качества вод водного объекта и целевых показателей качества воды;

предложен новый метод оценки экологического состояния водного объекта и определения приоритетных загрязняющих веществ с учетом регионального фона,

разработаны методические приемы районирования бассейна по комплексу гидрохимических показателей и его картированию;

разработана и апробирована методика определения предельно допустимых вредных воздействий на поверхностный объект по привносу химических веществ с сезонной дифференциацией;

- разработан принципиальный алгоритм установления сезонно-
дифференцированных норм ПДС для отдельных водопользователей на основе
бассейнового ПДВВ;

разработаны предложения по применению бассейнового принципа при расчете норм ПДС загрязняющих веществ по отдельным водопользователям;

предложены методические приемы по оценке самоочищающей способности болот;

- впервые разработаны методические рекомендации по нормированию сброса
загрязняющих веществ на болота с учетом самоочищения для изученных и неизученных
болот.

Практическая значимость. Результаты исследований направлены на совершенствование нормативно-методической базы по нормированию антропогенной деятельности в свете концепции устойчивого водопользования и обеспечения эколого-экономической безопасности. Полученные результаты способствуют решению важной народнохозяйственной проблемы - постоянному и планомерному снижению вредного антропогенного воздействия на водные объекты при условии устойчивого экономического развития территории.

Практическим приложением исследований являются:

- методика по установлению нормативов качества водного объекта и целевых
показателей качества воды;

паспорт основных характеристик бассейна реки;

метод определения границ расчетных водохозяйственно-экологических участков;

методика расчета нормативов предельно допустимого вредного воздействия (ПДВВ) на поверхностные водные объекты по химическим веществам;

методика оценки экологического состояния водного объекта по показателю балловой загрязненности;

методические рекомендации по расчету предельно допустимого сброса (ПДС) загрязняющих веществ со сточными водами на болото;

методика определения объемов загрязненного поверхностного стока от диффузных источников загрязнения для целей нормирования;

методические рекомендации по установлению значений регионального природного фона при помощи районирования территории по комплексу гидрохимических показателей.

Личный вклад автора состоит в постановке проблемы, формулировании цели и задач; непосредственном участии в проведении исследований, а также камеральной обработке и теоретическом обобщении их результатов. Результаты диссертационной работы были получены при выполнении госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работ, выполняемых по заказам МПР России, его территориальных подразделений и других организаций, по которым соискатель являлся ответственным исполнителем,

Реализация результатов диссертационной работы. Основные положения диссертационной работы вошли в заключительные научно-технические отчеты по

различным тематикам государственного заказа НИР ФГУП РосНИИВХ. Материалы исследований использованы при составлении «Руководящего документа по расчету нормативов предельно допустимых вредных воздействий» (МПР России), «Методического руководства по разработке норм предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ для Свердловской области» (МПР Свердловской области) и др.

На основе изложенной в работе методологии разработаны нормативы ПДВВ для бассейнов pp. Чусовой, Сысерти (2002-03 гг.), аналогичные работы проводятся по бассейну pp. Исеть, Вятки и др. Научно-методические подходы по расчету влияния диффузных источников, предложенные автором, использованы в разработках, выполнявшихся в рамках реализации целевой программы «Защита Приморского края от наводнений» (2000 г.).

Выработанные подходы определения фоновых значений и установления водохозяиственно-экологических участков использованы при подготовке плана управления водосбором Волчихинского водохранилища на р.Чусовой и разработке методических рекомендаций по установлению долго- и краткосрочных показателей состояния водного объекта (в рамках выполнения проекта по управлению окружающей средой в Российской Федерации: компонент «Управление качеством вод и водными ресурсами»).

Результаты исследований и методические рекомендации в области нормирования при сбросе на болото использовались для обоснования проектных решений при строительстве и реконструкции очистных сооружений более чем 15 объектов (ОАО «Огнеупоры» г. Богданович, очистные сооружения гг. Югорск и Ивдель, ЛПУ МГ «Тюментрансгаз» и др.), установлении нормативов ПДС более, чем 60 объектов в Свердловской, Тюменской, Челябинской областях и других субъектах Федерации.

Материалы исследований используются в учебных семинарах, проводимых по линии Учебного центра по интегрированному управлению водохозяйственной деятельностью (Кафедра Водохозяйственного менеджмента Уральского филиала Академии стандартизации, метрологии и сертификации), а также в учебных курсах УГТУ-УПИ «Комплексное использование и охрана водных ресурсов».

Апробация работы. Результаты исследований представлены и обсуждены на Второй республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы республики Татарстан» (Казань, 1995); Международной научно-технической конференции "Водные ресурсы и устойчивое развитие экономики Беларуси" (Минск, 1996); региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы эколого-географического изучения Урала для целей оптимизации природопользования и

регионализации образования» (Екатеринбург, 1997); Всероссийской конференции «Управление устойчивым водопользованием» (Москва, 1997); научно-практическом семинаре "Уралэкология -97" (Екатеринбург, 1997); научно практической конференции «Водные ресурсы Байкальского региона: проблемы формирования и использования на рубеже тысячелетий» (Иркутск, 1998); Шестом международном горно-геологическом форуме "Природные ресурсы стран СНГ" (Санкт-Петербург, 1998); научно-практическом семинаре «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург, 1998); Всероссийской конференции «Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования» (Москва, 1999); Пятом международном симпозиуме "Чистая вода России-99" (Екатеринбург, 1999); Международной конференции "Экологическая безопасность на пороге XXI века" (Санкт-Петербург, 1999); Международном научно-практическом семинаре «Планирование водохозяйственной деятельности в бассейне р. Тагил» (Нижний Тагил, 1999); Четвертом всероссийском научно-практическом семинаре "Чистая вода" (Тюмень, 1999); Седьмом Международном форуме "Природные ресурсы стран СНГ" "Акватерра" (Санкт-Петербург, 1999); Международной конференции «International conference on EU water management framework directive and Danubian countries» (Братислава, 1999); научной конференции «Гидрология Урала на рубеже веков» (Пермь, 1999); Четвертом международном конгрессе "Вода: экология и технология" ЭКВАТЭК -2000 (Москва, 2000); Международной конференции «River restoration in Europe. Practical approaches» (Wageningen, The Netherlands, 2000); Международном форуме "Природные ресурсы стран СНГ" "Акватерра" (Санкт-Петербург, 2000); Шестом международном симпозиуме «Чистая вода России - 2001» (Екатеринбург, 2001); 5 Международном конгрессе «Экватэк-2002 Вода: экология и технология», (Москва, 2002); 5 V Международной конференции «Акватерра» (Санкт-Петербург, 2002); Международном симпозиуме «Чистая вода России — 2003» (Екатеринбург, 2003), Международной конференции «River restoration 2004» (Zagreb, 2004).

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 70 печатных работах, включая 6 коллективных монографий, 27 статей и 37 тезисов докладов.

Объем її структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основное содержание работы изложено на 230 страницах машинописного текста. Работа содержит 21 рисунок, 22 таблицы и 5 приложений. Список использованных источников включает 271 наименование.

Подобные работы
Курганович Константин Анатольевич
Учет технологических особенностей водопользователей при нормировании допустимых воздействий на водные объекты
Минакова Елена Анатольевна
Учет метеорологических факторов в управлении качеством поверхностных вод (На примере рек Казанка, Свияга, Степной Зай)
Куликова Ирина Александровна
Совершенствование технологии обеззараживания сточных вод в целях ликвидации негативного воздействия на объекты геоэкологической среды
Кравец Елена Александровна
Сравнительный картографо-аналитический метод оценки интенсивности антропогенных воздействий на поверхностные водные объекты
Фащевская Татьяна Борисовна
Оценка антропогенного воздействия на качество водных объектов : На примере р. Белой
Макаренкова Ирина Юрьевна
Экологическая оценка воздействия нефтегазодобывающей деятельности на водные объекты Среднего Приобья
Елизарьев Алексей Николаевич
Оценка антропогенного воздействия на гидроэкологический режим водных объектов
Алексеева Татьяна Николаевна
Оценка и анализ техногенного воздействия целлюлозно-бумажного предприятия на природные водные объекты
Рахуба Александр Владимирович
Пространственно-временная изменчивость качества вод Саратовского водохранилища в условиях неустановившегося гидродинамического режима
Черепанова Татьяна Васильевна
Геоэкологическая оценка водообеспечения и формирования качества вод в субъекте Российской Федерации с целью их поэтапного улучшения :На примере Читинской области

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net