CC BY
105УДК 628.515:504.064.2 DOI: 10.35567/1999-4508-2019-4-2
оценка экологического состояния
водных объектов: унифицированные
подходы для выполнения задач национального проекта «экология»
Г.А. оболдина1, Г.А. самбурский2, А.Н. Попов1
E-mail: [email protected]
1 ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», г. Екатеринбург, Россия
2 МИРЭА-Российский технологический университет, Росстандарт, Технический комитет по стандартизации ТК 343 «Качество воды», Москва, Россия
АННотАция: Рекомендована последовательность действий при реализации Федерального проекта «Сохранение уникальных водных объектов» национального проекта «Экология». Представлены практические рекомендации по формированию мероприятий реализации федерального проекта, стандартный перечень действий и инструментарий по оценке экологического благополучия водных объектов.
Показана возможность унифицированного подхода к исследованию динамики базового показателя антропогенной нагрузки для оценки качества водотоков (динамика по течению рек) и водоемов (динамика во времени) с учетом локальных и диффузных негативных воздействий. Определены области стандартизации, восполняющие пробелы природоохранного законодательства.
Ключевые слова: оценка экологического состояния водных объектов, качество природных вод, базовый показатель антропогенной нагрузки, оценка степени деградации водных экосистем, экологическая реабилитация.
Реализация задач и выполнение целевых показателей Федерального проекта (далее - ФП) «Сохранение уникальных водных объектов» национального проекта «Экология» [1] должны быть тщательным образом связаны с корректной оценкой текущего состояния водных объектов, качества природных вод с экологических позиций.
Проведение такой оценки и разработка целесообразных мероприятий по экологической реабилитации водных объектов лежат в основе концепции разрабатываемых в настоящее время национальных стандартов ГОСТ Р [2]. В рамках ФП подлежат реализации мероприятия на водных объектах, отвечающих таким критериям, как [1]:
© Оболдина Г.А., Самбурский Г.А., Попов А.Н., 2019
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
водное хозяйство России
- водный объект используется в целях обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения;
- водный объект является средой обитания ценных видов рыб, эндемичных растений и животных;
- водный объект находится в границах поселений и активно используется населением для рекреационных целей.
Оценка состояния водных объектов и выработка соответствующих мероприятий является системной задачей, основанной на принципах текущей оценки воздействия на экологическое состояние водного объекта. Не отрицая системы ПДК, как важной меры сдерживания дальнейшего роста загрязнения водных объектов, следует признать, что назрела необходимость разработки новых подходов к регулированию и нормированию водохозяйственной деятельности. Однако реализуемый в настоящее время подход, основанный на технологическом нормировании, вызывает немало вопросов. Более того, с 1 января 2019 г. декларируется следующее: «...Соблюдение нормативов допустимого воздействия на окружающую среду, за исключением технологических нормативов и технических нормативов, должно обеспечивать соблюдение нормативов качества окружающей среды» [3].
Согласно ч. 2 ст. 35 Водного кодекса РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ [4], нормативы допустимого воздействия на водные объекты разрабатываются на основании предельно допустимых концентраций химических веществ, радиоактивных веществ, микроорганизмов и других показателей качества воды в водных объектах. Иных нормативно закрепленных принципов и методик определения нормативов допустимого воздействия в настоящее время нет. Таким образом, можно утверждать, что пока вообще не предполагается установление причинно-следственной связи между технологическими нормативами (а главное - реальным текущим воздействием) и нормативами качества воды. Другими словами, между промышленной политикой и экологическими аспектами.
Отметим, что планируемый переход на технологическое нормирование в России по многим аспектам не соответствует европейскому порядку (рис. 1). Одним из основных принципов европейской водоохранной методологии является тесная взаимосвязь технологических характеристик с экологической оценкой. Такие механизмы практически не прослеживаются в российском экологическом законодательстве, в котором, в соответствии со ст. 29 [3], возникла потребность в использовании обязательных к исполнению нормативных документов, стандартизированных экологических критериев и нормативов.
Исходя из вышесказанного, а также принимая во внимание необходимость адекватной оценки состояния водных объектов в целях реализации
water sector of russia
мероприятий федерального проекта по их экологической реабилитации, специалисты РосНИИВХ разработали общий порядок регулирования водопользования (рис. 2) и алгоритм оценки, основанный на параметрах импактного мониторинга по ограниченному перечню базовых (фундаментальных) показателей. Эта методика может обеспечить объективную оценку качества водных объектов с экологических позиций, экологического состояния используемых водных объектов и т. п.
Для оценки качества природных вод с экологических позиций предлагается комплексный базовый показатель антропогенной нагрузки (ПАНб), рассчитываемый в соответствии с [5] по базовым аналитам-маркерам, характеризующим типичные негативные воздействия (рН, сухой остаток, взвешенные вещества антропогенного происхождения, ХПК, БПК5, азот аммония, азот нитритов, азот нитратов, фосфор фосфатов, железо общее, марганец общий) (табл. 1). При неоднозначности выводов могут использоваться другие гидрохимические и биотические комплексные показатели, например, индекс трофической комплектности (ИТК) [6].
Таблица 1. Классификация базового показателя антропогенной нагрузки природных вод
Table 1. Classification of the natural waters' anthropogenic load basic indicator
Комплексный оценочный показатель (**) Класс качества воды водных объектов с экологических позиций (*)
I II III IV V
очень чистая чистая умеренно загрязненная загрязненная грязная
Состояние кризисности экосистемы Состояние обратимых изменений Пороговое уязвимое состояние Состояние обратимых и необратимых изменений
ПАНб, усл. м3/м3 [ГОСТ Р 57075] < 4,2 4,2 4- 10,8 10,9 4 24 24,1 4 70 70,1 4 135
Примечание: * - при ПАНб > 135 качество воды водного объекта оценивается как «хуже V класса качества»; ** - в дальнейшем возможно дополнение стандарта другими комплексными оценочными показателями, например, показателем антропогенной нагрузки по токсичности (ПАНт), показателем антропогенной нагрузки с учетом теплового воздействия (ПАНтепл), общим показателем антропогенной нагрузки с учетом экотоксичности (ПАНо), индексом Балушкиной, индексом трофической комплектности (ИТК) и т. п.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
ПДК, НДС, НДВ
Согласно ч. 2 ст. 35 Водного кодекса РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ, нормативы допустимого воздействия на водные объекты разрабатываются на основании предельно допустимых концентраций химических веществ, радиоактивных веществ, микроорганизмов и других показателей качества воды в водных объектах.
\
Переход на технологическое нормирование в России: ФЗ №7, ФЗ 219 и пр. нормативно-правовые акты.
J
Взаимосвязь технологических характеристик с экологической оценкой практически не прослеживается в российском экологическом законодательстве
рис. 1. Основания для текущей оценки состояния водных объектов. Fig. 1. Foundations for the current assessment of the water bodies' status.
j I
НДТ, технологические нормативы
Объективная взаимосвязь?
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
Порядок оценочный (формы отчетности)/
/расчетно-прогнозный (без верификации ПДК, ПДС, НДВ)/ /технический (НДТ, КЭР)
ПРЕДЛАГАЕТСЯ
Экспертно-комбинированный метод -
оцениваемое экспертами сочетание технических характеристик (НДТ, КЭР) и экологических рычагов на основе контроля динамики состояния водного объекта.
Скрининг в сточных и природных водах веществ 1-11 классов опасности. Мероприятия обязательны при несоблюдении нормативов качества используемых природных вод
Мониторинг неэффективен; отсутствуют экологические нормативы, критерии; экономический механизм формален; инструментарий принятия решений экспертами, аудиторами, ГЭЭ, ГОИВ не обеспечивает однозначного
обоснования вреда, ущерба водному объекту, целесообразного формирования программ повышения экологической эффективности
♦ Текущая оценка состояния водного объекта по главным элементам:
- качеству вод,
- комплектности экосистем;
♦ классификация качества природных вод с позиций экологического благополучия водных экосистем;
♦ совершенствование экономического механизма;
♦ разработка норм общего действия.
С
Реабилитация водных объектов
Совершенствование технологий производства и очистки сточных вод. Внедрение НДТ, КЭР, СКИОВО
Реализуется хозяйствующим субъектом под контролем государства
Реализуется хозяйствующим субъектом под контролем и ответственностью государства
рис. 2. Общий порядок и возможные корректировки в части обеспечения регулирования водопользования. Fig. 2. General order of procedure and possible adjustments in respect of the water use regulation providing.
water sector of russia
Базовый показатель антропогенной нагрузки (ПАНб) вод по установленным типам воздействий определяют суммированием ПАН..
ПАНб = £ ПАН. ,
(1)
где ПАН. - показатель антропогенной нагрузки ¿-го типа воздействия; п - количество учитываемых типов воздействия.
Показатель антропогенной нагрузки (ПАН. , усл. м3/м3) в соответствии с ГОСТ Р 57075 и методом условного объемного разбавления [7] рассчитывают по формуле:
ПАН. =
С;
- 1,
(2)
ЦПе-ндт-НДТ
где ЦП.Э-НДТ - виртуальное целевое значение концентрации показателя (аналита-маркера) по г-му типу воздействия, мг/усл. дм3, достижимое при использовании НДТ и удовлетворяющее условиям предотвращения деградации качества воды поверхностного водного объекта (табл. 2); С. - концентрация аналита-маркера в сточных или загрязненных природных водах, отражающего определенный тип негативного воздействия, мг/дм3.
Метод условного объемного разбавления (условной водоемкости) широко используется за рубежом при оценке токсичности вод [8] и обладает высоким нереализованным потенциалом [9-11].
Расчет ПАНб для конкретной пробы представлен в табл. 2. По результатам рассчитанного ПАНб (табл. 2) вода в исследуемом створе соответствует IV классу качества. Водная экосистема находится в истощенном состоянии.
ПАНб обеспечивает выводы о фундаментальном качестве (классе качества) воды исследуемого створа поверхностного водного объекта и благополучии водной экосистемы. На определенном уровне данный показатель может служить целевым экологическим нормативом.
Общий ПАН загрязненности этой же пробы воды с учетом присутствия в ней токсичных ионов металлов (меди, кадмия, хрома и др.) в соответствии с [5] значительно превышает ПАНб. Ранжирование допустимого ПАН в настоящее время не определено, а сходные расчеты доз воздействия включают параметры как объемного (Сфос/Сфон - 1), так и концентрационного разведения (С./ПДК) [12].
Методология расчета ПАНб проста и понятна. Доказано, что сдвижка фундаментального качества воды в сторону ухудшения происходит при повышении минерализации, накоплении биогенных компонентов, токсикантов и нарушении равновесия продукционно-деструкционных процес-
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Таблица 2. Расчет базового показателя антропогенной нагрузки для пробы воды
Table 2. Calculating of the anthropogenic load basic indicator for a water sample
Базовый Фактическое значение С. в i пробе воды Расчетная фор- Целевой ПАН , i
аналит-маркер, С1 мула для ПАН1 №i Э-НДТ) усл. м3/м3
1 2 3 4 5
Сухой остаток (общая минерализация), мг/дм3 455 (С w - Сф(2))/100 1 (3ф 100-300 мг/усл. дм3 3,55
рН, ед. рН 7,26 (6,5-рШ)/0,1 при рШ < 6,5; (рШ-8,5)/0,1 при рШ > 8,5 (6,5-8,5) ед. рН 0
Взвеш. вещества (4), мг/дм3 8,0 (0,2 С. - 1) 5 мг/усл. дм3 0,6
ХПК, мгО2/дм3 42 (0,1С. - 1) 10 мгО2 /усл. дм3 3,2
БПК5 (5), мгО2/дм3 4,7 - -
Фосфор фосфатов, мг/дм3 (6) 6,6 х 0,326 (10С. - 1) 0,1 мг/усл. дм3 20,52
Азот аммония, мг/дм3 (6) 7,3 х 0,777 (2,5 С. - 1) 0,4 мг/усл. дм3 13,18
Азот нитратов, мг/дм3 (6) 0,87 х 0,226 (0,33С. - 1) 3,0 мг/усл. дм3 0
Азот нитритов, мг/дм3 (6) 1,0 х 0,304 (50С. - 1) 0,02 мг/усл. дм3 14,2
Железо общее, мг/дм3 Марганец общий, мг/дм3 0,21 0,29 (3,3С. - 1) (10С. - 1) 0,3 мг/усл. дм3 0,1 мг/усл. дм3 0 1,9
ПАНб 57,15
Примечание: (1) - фактическая концентрация сухого остатка в пробе воды; (2) - концентрация сухого остатка в фоновом створе либо минимальное значение целевого показателя; (3) - используется эмпирическая формула; (4) - взвешенные вещества, трансформируемые в водной среде или аккумулируемые гидробионтами; (5) - БПК5 при расчете ПАНб не используется, но используется для оперативной укрупненной оценки теоретической токсичности вод при ХПК > 30 мгО2/дм3 по формуле: 1Т = ХПК/БПК5 - 3. При 1Т > 3 контроль острой токсичности включается в программы производственного контроля хозяйствующих субъектов, оказывающих влияние на состояние исследуемого водного объекта; (6) - первым этапом предусматривается период до момента массового освоения гидрохимическими экологическими лабораториями количественного химического анализа в пробах вод углерода общего, азота и фосфора органического и общего. Для удобства накопления информации о соотношении С : N : Р на первом этапе результат количественного химического анализа (КХА) по содержанию фосфора в пробе предоставляется в виде фосфора фосфатов, азота суммарно в виде азотов иона аммония, нитратов, нитритов. В столбце 2 табл. 2 результат КХА в виде фосфатов необходимо пересчитать на фосфор фосфатов, умножив результат КХА в виде фосфатов на К = 0,326. Соответственно, выполняется перерасчет КХА иона аммония на азот аммония (К = 0,777), КХА нитратов на азот нитратов (К = 0,226), КХА нитритов на азот нитритов (К = 0,304).
water sector of russia
сов. Когда, каких и в каком количестве - задачи будущих исследований. В этом отношении ПАНб является мощным двигателем систематизации накопленных мониторинговых данных и глубоких исследований синергизма внутриводоемных процессов.
При формировании «шкалы» ПАНб для табл. 1 использована классификация качества поверхностных вод с экологических позиций (табл. 3), включающая системно обработанные и обобщенные результаты физико-химических показателей (разделы А-Г) и биологических данных (раздел Д). Раздел Д табл. 3 (Биологические показатели) включен в ГОСТ 17.1.3.07-82 «Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков [14]. Поэтому ПАНб по внутреннему содержанию сжатой информации табл. 3 косвенно связан с биотическими характеристиками водных экосистем, что подтверждено специальными исследованиями [15].
таблица 3. Нормативы качества поверхностных проточных вод с экологических позиций [13]
Table 3. Norms of the surface flowing waters' quality from ecological point of view [13]
Показатели Классы качества воды
I II III IV V VI
А. общефизические показатели и показатели неорганических веществ
Температура, °С < 20 25 25 30 30 > 30
Значение рН 6,5-8,0 6,5-8,5 6,5-8,5 6,0-8,5 6,0-9,0 6,0-9,0
Растворенный кислород, мг/л > 8 6 5 4 2 < 2
Насыщенность кислородом, % > 90 75 60 40 20 < 20
Удельная электропроводность, мкОсм-1 < 400 700 1100 1300 1600 > 1600
Общее количество растворенного вещества, мг/л < 300 500 800 1000 1200 > 1200
Общее количество взвешенных веществ, мг/л < 20 30 50 100 200 > 200
Общая жесткость, н° < 15 20 30 40 50 > 50
Хлориды, мг/л < 50 150 200 300 500 > 500
Сульфаты, мг/л < 50 150 200 300 400 > 400
Железо общее, мг/л < 0,5 1 1 5 10 > 10
Марганец общий, мг/л < 0,05 0,1 0,3 0,8 1,5 > 1,5
Аммоний (Ы), мг/л < 0,1 0,2 0,5 2,0 5,0 > 5,0
Нитриты (Ы), мг/л < 0,002 0,005 0,02 0,05 0,1 > 0,1
Нитраты (Ы), мг/л < 1 3 5 10 20 > 20
Фосфаты (РО4), мг/л < 0,025 0,2 0,5 1,0 2,0 > 2,0
Общий фосфор (РО4), мг/л < 0,05 0,4 1,0 2,0 3,0 > 3,0
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Продолжение таблицы 3.
Показатели Классы качества воды
I II III IV V VI
Б. общие показатели органических веществ
Химическая потребность в кислороде (перманганатная), мгО2/л < 5 10 20 30 40 > 40
Химическая потребность в кислороде (бихроматная), мгО2/л < 15 25 50 70 100 > 100
Биохимическая потребность в кислороде (БПК5), мгО2/л < 2 4 8 15 25 > 25
Органический углерод, мг/л < 3 5 8 12 20 > 20
Экстрагируемые в СС14 вещества, мг/л < 0,2 0,5 1,0 3,0 5,0 > 5,0
Органический азот, мг/л < 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 > 10,0
в. Показатели неорганических промышленных загрязняющих веществ
Ртуть, мкг/л < 0,1 0,2 0,5 1,0 5,0 > 5,0
Кадмий, мкг/л < 3 5 10 20 30 > 30
Свинец, мкг/л < 10 20 50 100 200 > 200
Мышьяк, мкг/л < 10 20 50 100 200 > 200
Медь, мкг/л < 20 50 100 200 500 > 500
Хром общий, мкг/л < 20 50 100 200 500 > 500
Хром (3+), мкг/л < 20 100 200 500 1000 > 1000
Хром (6+), мкг/л 0 20 20 50 100 > 100
Кобальт, мкг/л < 10 20 50 100 500 > 500
Никель, мкг/л < 20 50 100 200 500 > 500
Цинк, мг/л < 0,2 1,0 2,0 5,0 10,0 > 10,0
Легко освобождаемые цианиды, мг/л 0 0 < 0,05 0,1 0,2 > 0,2
Общее количество цианидов, мг/л 0 0 < 0, 5 1,0 2,0 > 2,0
Фториды, мг/л < 0,2 0,5 1,0 1,5 3,0 > 3,0
Свободный хлор, мг/л 0 0 0 < 0,05 0,1 > 0,1
Сульфиты, мг/л 0 0 0 < 0,01 0,02 > 0,02
Г. Показатели органических промышленных загрязняющих веществ
Анионоактивные детергенты, мг/л 0 < 0,5 1,0 2,0 3,0 > 3,0
Фенолы летучие, мг/л < 0,002 0,01 0,05 0,1 1,0 > 1,0
Производные нефти, мг/л 0 < 0,05 0,1 0,3 1,0 > 1,0
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
Продолжение таблицы 3.
Показатели Классы качества воды
I II III IV V VI
Д. Биологические показатели
Сапробность (индекс Пантле-Букка) Модификация Сладечека < 1,0 ксено 1,5 олиго 2,5 бета-мезо 3,5 альфа-мезо 4,0 поли > 4,0 гипер
Коли-титр (фекального типа) 1 0,1 0,01 0,001 <0,001 <0,001
Общая численность микроорганизмов < 5-105 < 106 <3-106 <5-106 <107 <107
Снижение интенсивности биохимической 0 0 <10 % <30 <70 % >70 %
трансформации
Биотический индекс по Вудивиссу, балл 10 7-9 5-6 4 2-3 0-1
Отношение общей численности олигохет < 20 35 50 65 85 >85 или
к общей численности донных организмов, % макробентос отсутствует
Токсичность воды, балл 0 1 2 3 4 5
Е. Категория реки по длине загрязненных участков
Отношение длины загрязненных участков к общей длине реки, % < 1 1-5 5-10 10-20 20-50 > 50
Примечание: Формат данных таблицы (понятия, размерности) представлен в соответствии с первоисточником.
На основе данных табл. 3 по аналитам-маркерам сформирована пяти-классовая классификация качества поверхностных вод (табл. 4). Она используется для обоснования шкалы ПАНб и рекомендуется к применению на федеральном и региональном уровнях для принятия/установления с экологических позиций базовых целевых показателей качества охраняемых/используемых/реабилитируемых вод на уровне определенного класса качества, например, II или III. Расчет шкалы ПАНб по классам качества природных вод представлен в табл. 5.
Стандартный перечень действий по оценке класса качества вод и экологического благополучия водных объектов с экологических позиций включает следующее:
- обоснование оценочных створов в соответствии с рекомендациями [16];
- сбор архивных данных мониторинга вод или (при необходимости) мониторинг их качества по базовым аналитам-маркерам. Контролирующие органы и заинтересованные лица отбор проб выполняют без предварительного предупреждения хозяйствующих субъектов;
- расчет ПАНб в соответствии с [5] и табл. 2 в Excel или другом редакторе с аналогичными функциями;
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
таблица 4. Оценочные показатели качества поверхностных проточных вод с экологических позиций
Table 4. Surface flowing waters' quality evaluative indicators from the ecological point of view
Показатели Класс качества вод (*)
I II III IV V
Значение рН, ед. рН 6,5-8,0 6,5-8,5 6,5-8,5 6,0-8,5 6,0-9,0
Минерализация (сухой остаток), < 300 500 800 1000 1200
мг/дм3
Взвешенные вещества природ- < 20 20-30 31-50 51-100 101-200
ного происхождения, мг/дм3
Железо общее, мг/дм3 < 0,5 0,5-1 0,5-1 0,5-5 5,1-10
Марганец общий, мг/дм3 < 0,05 0,05-0,1 0,2-0,3 0,4-0,8 0,9-1,5
Аммоний мг/дм3 (**) < 0,1 0,1-0,2 0,3-0,5 0,6-2,0 3,0-5,0
Нитриты мг/дм3 (**) < 0,002 0,002-0,005 0,006-0,02 0,03-0,05 0,05-0,1
Нитраты мг/дм3 (**) < 1 1-3 4-5 6-10 11-20
Фосфаты (РО4), мг/дм3 (**) < 0,025 0,025-0,2 0,3-0,5 0,6-1,0 1,1-2,0
Общий фосфор (РО4), мг/дм3 (**) < 0,05 0,05-0,4 0,5-1,0 1,1-2,0 2,1-3,0
Химическое потребление < 15 15-25 26-50 51-70 71-100
кислорода (ХПК), мгО2/дм3
Биохимическое потребление < 2 2-4 5-8 9-15 16-25
кислорода (БПК5), мгО2/ дм3
Органический углерод, мг/дм3 (**) < 3 3-5 6-8 9-12 13-20
Органический азот, мг/дм3 (**) < 0,5 0,5-1,0 1,1-2,0 2,1-5,0 6-10
Азот общий, мг/дм3 (**) < 1,5 1,5-4,0 4,1-7,5 7,6-17 17,1-35
Примечание: * - при значении параметра выше значения, указанного для V класса, качество воды характеризуется как «хуже V класса качества»; ** - наряду с группой показателей (аммоний, нитриты, нитраты) в хорошо оснащенных лабораториях мониторинг качества вод водных объектов рекомендуется дополнительно осуществлять по азоту общему, общему фосфору и органическому углероду.
- установление по ПАНб класса качества воды: I класс качества при ПАНб < 4,2 усл. м3/м3; II класс - при 4,2 < ПАНб < 10,8 усл. м3/м3; III класс качества при 10,8 < ПАНб < 24,0 усл. м3/м3; IV класс качества при 24,0 < ПАНб < 70 усл. м3/м3; V класс качества при 70 < ПАНб < 135 усл. м3/м3;
- графическое картирование полученных данных, которое предполагает логический анализ результатов (сезонных, среднегодовых) с архивными бассейновыми данными и выявление причин отклонений/скачков динамики ПАНб от типичного характера;
- исследование линейных трендов ПАНб, их динамик и хронографов с использованием различных методов математической обработки;
- формирование выводов.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
л
QJ
I
0
1 тз
QJ
5
Г)
"S
QJ Ь
ю
-
KJ О h-1
ID
Таблица 5. Расчет шкалы ПАН6 по классам качества природных вод Table 5. Calculation of the ПАН6 scale by the natural water quality classes
Базовые показатели, мг/дм3 с Класс качества воды экологических позиций [6] ЦП ' э-ндт (1) Показатель антропогенной нагрузки*
I II III IV V ПАН1 ПАН11 ПАН111 ПАН1У ПАНУ
Общие (базовые) показатели
N (ЫН4+) 0,1 0,2 0,5 2 5 0,4 0,0 0,0 0,3 4,0 11,5
N (Ж>2") 0,002 0,005 0,02 0,05 0,1 0,02 0,0 0,0 0,0 1,5 4,0
N (1чЮ3-) 1 3 5 10 20 3 0,0 0,0 0,7 2,3 5,7
р (ро43-) 0,008 0,065 0,163 0,326 0,652 0,1 0,0 0,0 0,6 2,3 5,5
ХПК, мг 02/дм3 15 25 50 70 100 10 0,5 1,5 4,0 6,0 9,0
БПК5, мг 02/ДМ3 2 4 8 15 25 Фактические значения используются при расчете ПАН токсичности (ПАНт) по формуле (ХПК/БПК5-3)
Взвешенные вещества 20 30 50 100 200 5 3,0 5,0 9,0 19,0 39,0
рН, ед. рН 6,5-8,5 6,5-8,5 6,5-8,5 6,0-8,5 6,0-9,0 0,0 0,0 0,0 5,0 5,0
Сухой остаток 300 500 800 1000 1200 300 0,0 2,0 5,0 7,0 9,0
Железо общее 0,5 1 1 5 10 0,3 0,67 2,33 2,33 15,67 32,33
Марганец общий 0,05 0,1 0,3 0,8 1,5 0,1 0,0 0,0 2,0 7,0 14,0
ПАН6, усл. м3/м3 ** 4,2 10,8 24 70 135
C) a
a' a
О о
a' a
Ci
0
1
s 2
9'
Co
a a sa,
"4
О
Примечание: * - в соответствии с ГОСТ 57075-2016; 3"*' - представленные данные ПАН" справедливы при отсутствии нефтяной пленки на поверхности исследуемого водотока. В случае стабильного наличия нефтяной пленки ситуация рассматривается как чрезвычайная.
В соответствии с [5], I, II классы качества воды с экологических позиций характеризуют устойчивое стабильное состояние водного объекта, при котором процессы самоочищения компенсируют негативное антропогенное воздействие на контролируемом участке. Элементы истощения качества вод и деградации водных экосистем проявляются при ухудшении качества уже при переходе от II класса в III (переходное, неустойчивое состояние водной экосистемы) и анализируются при исследовании трендов динамики качества вод в оценочных (фоновом и контрольных) створах. При качестве воды IV класса наблюдается устойчивое снижение комплектности водных экосистем и ухудшение/истощение качества воды. IV, V классы качества по ПАНб характеризуют состояние деградации экосистемы водного объекта.
Степень нарушения качества и изменения состояния водных экосистем при антропогенной нагрузке, способствующей истощению вод и изменениям в водных экосистемах, характеризуется как:
- низкая: речная экосистема находится в хорошем естественном состоянии, не испытывающем или слабо испытывающем антропогенное воздействие от загрязнения воды: ПАНб < 10,8, что соответствует I—II классу качества вод с экологических позиций;
- средняя: речная экосистема испытывает умеренную антропогенную нагрузку в результате периодического или постоянного ее превышения над процессами самоочищения: 10,8 < ПАНб < 24,0, что соответствует III классу качества вод с экологических позиций;
- высокая: речная экосистема подвержена постоянному истощению и деградации из-за высоких концентраций загрязняющих веществ: ПАНб > 24, что соответствует ^^ классу качества вод с экологических позиций.
Удельный показатель истощения качества вод на оценочном участке водотока (КПАНб, усл. м3/м3 • км,) рассчитывают по формуле:
где ПАНбк, ПАНбф - значения базового показателя антропогенной нагрузки, в контрольном и фоновом створах, соответственно, усл. м3/м3; Ьу - длина участка водотока между фоновым и контрольным створами, км.
КПАНб сравнивают с текущим удельным показателем истощения качества вод исследуемого участка водотока (Кт ПАНб, усл. м3/м3-км), рассчитываемым по формуле:
где ДАН - допустимая антропогенная нагрузка, устанавливаемая по данным текущего мониторинга ПАНб , соответствующая среднегодовому максимальному значению, которое наблюдается в контрольных створах после локальных воздействий, характеризуемая последующим превышением процессов самоочищения над антропогенной нагрузкой; Ьв - длина участка водотока от устья до створа установления ДАН, км.
КПАНб = (ПАНбк - ПАНбф) / Ly,
(3)
(4)
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
Для исследования трендов внутригодовой и межгодовой изменчивости качества вод в исследуемых створах применимы и другие технологии.
Можно сделать следующее заключение:
- наблюдается превышение процессов самоочищения водного объекта над истощением качества вод в результате хозяйственной деятельности, если значение показателя антропогенной нагрузки в контрольном створе (ПАНбк) меньше значения показателя антропогенной нагрузки в фоновом створе (ПАНбф), т. е. хозяйственная деятельность объекта негативного воздействия (ОНВ) не оказывает вреда на водный объект;
- наблюдается превышение процессов истощения качества воды над самоочищением в результате хозяйственной деятельности ОНВ, если значение показателя антропогенной нагрузки в контрольном створе (ПАНбк) превышает значение показателя антропогенной нагрузки в фоновом створе (ПАНбф), т. е. хозяйственная деятельность оказывает вредное воздействие на водный объект;
- установлено состояние деградации экосистемы водного объекта на исследуемом участке реки, если фактический КПАНб на участке реки превышает условно-нормативный КуПАНб более чем в три раза. Хозяйственная деятельность ОНВ оказывает ущерб водному объекту;
- фактические технологические показатели хозяйствующего субъекта не соответствуют качеству НДТ, если в контрольном створе водопользования установлена деградация водной экосистемы по ПАНб, не фиксируемая в фоновом створе. ОНВ не соответствует качеству НДТ по водному фактору;
- фактические технологические показатели хозяйствующего субъекта соответствуют качеству НДТ и нормативам допустимой антропогенной нагрузки (ДАН) по водному фактору, если в контрольном створе водопользования установлен I, II класс качества воды с экологических позиций или наблюдается устойчивый тренд процессов самоочищения, т. е. ОНВ соответствует качеству НДТ по водному фактору.
При периодической неоднозначности, отличии (более чем на класс качества или на 10 усл. м3/м3) сезонных результатов оценки состояния водного объекта в контрольном створе под воздействием антропогенной нагрузки по ПАНб и при стабильности и однозначности соответствующих значений в фоновом створе окончательный вывод об экологическом состоянии участка водного объекта производят по биотическим показателям в соответствии с положениями ГОСТ Р 57007 [17].
Кратко примеры оценки экологического состояния водотоков (р. Тура) и водоемов (озера Кыштымско-Каслинской системы) представлены на рис. 3-7. Порядок работы включал определение оценочных створов исследования р. Туры (рис. 3); сбор архивных материалов, их анализ на возможность расчета ПАНб; отбор в створах проб воды; анализ проб воды по
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
перечню базовых аналитов-маркеров (рН, сухой остаток, взвешенные вещества, ХПК, БПК5, азот аммония, азот нитритов, азот нитратов, фосфор фосфатов, железо общее, марганец общий); расчет ПАН6 по архивным данным и данным отбора проб; графическое картирование хронографов качества вод в оценочных створах (рис. 4).
^^П Нммипжжпии*
^^mptKimm^^^ «илгц^ичосшВ
Ш ТТиташр"
р. А'и**д
ЦСШПН■ {jux I ut)
Xni^ikiKiuw iu-roiuc i«W i" Thmeiih
. ПыUL1IU
г |(|1Ж1И1 T>pj Г. DquHu Tjpi
tT"HflK"- | UrW
С. Турима K;UT СпобоДД-
УСПОБНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Q - iB^nflnenui "и рсче Type ф -тсмеИНИ* nyum* -'кэт^к
Рис. 3. Оценочные створы исследования экологического состояния р. Туры. Fig. 3. Evaluative investigation reaches of the Tura River ecological status.
s
ч 14 о ^
—^ - водоток
- створ отбора проб
р. Пышл I Тюмень
14 - 4,5 км ниже устья р. Ницы;
15 - Метелевский водозабор
г.Тюмени;
16 - с. Борки Тюменской обл.;
Створы: 7 - 20 км ниже устья р. Салды;
1 - ст. Азиатская, створ фоновый; 10 - 7 км ниже устья р. Тагил;
2 - нижний бьеф Нижне-Туринского вдхр; 11- выше г.Туринска и
4 - 50 км ниже устья р.Выи; 11а- ниже Туринска;
5 - 2,5 км выше устья р. Салды; 12 - выше с. Туринская Слобода; 18 - с. Покровское Тюменской обл.
Рис. 4. Картирование класса качества вод по ПАНб в створах по течению р. Туры (лето 2017 г.). Fig. 4. Mapping of the water quality class by ПАНб in reaches along the Tura River flow (summer 2017).
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
По полученным результатам в р. Туре сохраняются I—II классы качества воды на расстоянии около 250 км от истока, фактически до впадения р. Салды в Туру.
Далее на участках реки между исследованными створами была оценена динамика ПАНб. Такая оценка обеспечила выявление наиболее уязвимых участков Туры: после впадения Салды (створы 7-8) вплоть до впадения р. Тагил (створ 9), Туринский ЦБК (створ 11а), г. Тюмень, р. Пышма (створ 17), требующих особого внимания контролирующих органов. Превышение динамики процессов самоочищения над динамикой процессов истощения в результате антропогенной нагрузки наблюдались в створе 10 после впадения р. Тагил (створ 9) и в створе 14 после впадения р. Ницы (створ 13).
Качество воды р. Туры до впадения р. Тагил (створ 9) - III класса. Устье р. Тагил - III класса качества. На участке от впадения р. Тагил (створ 9) до ЦБК (створ 11) зафиксировано истощение качества вод, хотя и менее сильное, чем на участке между створами 5 и 7 после впадения р. Салды. Исследование динамики самоочищения и истощения вод по углу наклона графиков качества по ПАНб к оси «Х» позволяет выявить факты устойчивого истощения качества вод и деградации состояния экосистем по участкам водного объекта.
Результаты посезонного мониторинга качества вод в исследуемых створах обеспечивают проведение анализа внутригодовой изменчивости воды в створах или на участках реки, в т. ч. и требующих реабилитации водосборной территории (рис. 5).
В антропогенном состоянии (минимально-нагруженном от водосборной территории или вторичного загрязнения от донных отложений) зимняя кривая динамики ПАНб должна быть расположена ближе других динамик, соответствующих другим сезонам, к оси «Х», что справедливо по течению реки только до створа 11а, расположенного на расстоянии 433 км от устья р. Туры (ниже сброса ЦБК).
Из данных рис. 6 очевидна надежность результатов оценки динамики ПАНб по среднегодовым данным, обоснования участков истощения качества воды, деградации экосистем, соответствия нормативным требованиям.
Примеры оценки трендов ПАНб по участкам представлены на рис. 4. На графиках динамики качества вод в створах по течению реки были построены условно-нормативные тренды изменения ПАНб/км. Например, тренд истощения на участке 5-7 (после впадения р. Салды) превышал условно-нормативный более чем в 4 раза, на участке 11-11а (ЦБК) более чем в 20 раз, на участке 16-18 (после впадения р. Пышмы) более чем в 4 раза.
При превышении фактического тренда динамики качества вод по ПАНб над условно-нормативным более чем в три раза фиксируется состояние деградации участка водного объекта. Исследуется его протяженность.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Створы:
1 - ст. Азиатская, створ фоновый;7 - 20 км ниже устья р. Салды; 14 - 4,5 км ниже устья р. Ницы;
2 - нижний бьеф Нижне-Туринского вдхр;10 - 7 км ниже устья р. Тагил; 15 - Метелевский водозабор г. Тюмени;
4 - 50 км ниже устья р. Выи;11 - выше г. Туринска;16 - с. Борки Тюменской обл.;
5 - 2,5 км выше устья р. Салды;12 - выше с. Туринская Слобода; 18 - с. Покровское Тюменской.обл.
рис. 5. Анализ внутригодовой изменчивости качества воды р. Туры. Fig. 5. Analysis of the in-year variability of the Tura River water quality.
Далее необходимо сделать вывод: соблюдают ли расположенные на водосборной территории исследуемого водоема объекты негативного воздействия (ОНВ) нормативы ДАН/НДВ, подлежат ли используемые водные объекты экологической реабилитации или требуется программа повышения эколо ги ческой эффективности водоохранных мероприятий.
Анализ экологического состояния водоемов выполнен на примере Кыштымско-Каслинской системы озер Челябинской области, которые используются для хозяйственно-питьевого и промышленного водопотребле-ния, являются местом промыслового и любительского лова рыбы и служат зоной отдыха населения.
В первую очередь, были определены оценочные гидрохимические створы (рис. 7, 8); собраны архивные материалы и выполнены возможные расчеты ПАНб; взяты пробы воды. Далее выполнялся количественный химический анализ (КХА) проб воды по перечню базовых аналитов-маркеров и по его данным рассчитывался ПАНб. По данным ПАНб было выполнено графическое картирование хронографов качества вод в оценочных створах (рис. 9).
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
Анализ тренда внутригодовой динамики качества воды в каждом створе позволил сделать аргументированные выводы о превышении или непревышении процессов самоочищения над антропогенным воздействием.
За период обследования с марта по октябрь 2018 г. установлено, что худшее качество воды (IV класс) наблюдалось в створах 7, 8, 9 - это переток между оз. Сазановым и оз. Мельничным, начало протоки в оз. Большую На-ногу и оз. Сазаново. Эти створы расположены в Кыштымской зоне (рис. 8).
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
IV класс качества воды
—•— 1 - Заводской пруд г Касли, нижний бьеф —■—2 - Городской пруд г. Касли, нижний бьеф
--3 - Исток оз. Большие Касли
х 4 - Протока из оз. Киреты в оз. Большие Касли * 5 - оз. Большие Касли, центр —•—6 - Протока из оз. Большой Кисегач в оз. Большие Касли —э—7 - Переток между оз. Сазановым и оз. Мельничным
-8 - Начало протоки в оз. Большую Наногу
— —9 - оз. Сазаново, центр
10 - Городской пруд г Кыштыма, нижний бьеф —■—11 - оз. Большая Нанога, центр
к о
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Время, дни
22 марта 24 мая 21 июня 20 июля 23 августа 10 октября 2018 г.
Рис. 9. С водные данн ые по внутригодовой динамике ПАНб в ств орах Кыштымско-Каслинской системы озер. Fig. 9. Summary data on the in-year ПАНб dynamics in reaches of the Kystym-Kasli lake system.
Далее необходимо исследовать линейный тренд внутригодовых хронографов качества воды в каждом створе. Исходя из уравнения тренда качества воды у = Кх + b, можно сделать следующий вывод:
- при К > 0 наблюдается истощение (ухудшение) качества воды в результате превышения процессов антропогенного воздействия над процессами самоочищения;
- при величине К < 0 - превышение процессов самоочищения над истощением (ухудшение) качества воды.
Так, качество воды в центре оз. Сазаново формируется под влиянием антропогенных факторов, оказывающих воздействие на качество вод перетока между озерами Сазоново и Мельничным (створ 7, в марте вода IV класса качества, что соответствует состоянию обратимой деградации, поскольку к маю качество воды характеризуется III классом). Качество воды створов 7, 8, 9 свидетельствует о наличии значительного негативного воздействия, приведшего к формированию в центре оз. Сазаново качества воды III-IV классов. Это характеризует истощение и обратимую деградацию водного объекта, поскольку в створе 8 в летне-осенний период качество воды улучшается, стабилизируясь к октябрю на уровне II класса. Однако в итоге, вода в центре оз. Сазаново даже к октябрю остается III класса качества.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
В створах Каслинской зоны качество воды с экологических позиций в основном соответствует I и II классам, лишь в некоторых створах в середине лета (июль) наблюдается увеличение величины общего ПАНб до качества воды III класса. Качество воды оз. Большие Касли (II класс) формируется за счет вод оз. Большой Кисегач (I класс) и оз. Киреты (II-III класс). Причем качество воды оз. Большие Касли в его центре (створ 5) и в истоке (створ 3) практически идентичны, а в октябре в истоке ПАНб равен 2,5 усл. м3/м3, что даже лучше, чем в центре озера, где ПАНб 3,8 усл. м3/м3 (рис. 9).
Из данных рис. 9 следует, что для сохранения качества воды оз. Большие Касли на уровне I-II класса и предотвращения тенденции перехода во II-III класс необходима реабилитация оз. Киреты. Сравнение качества воды городских прудов г. Касли и г. Кыштыма показало, что качество вод прудов в Касли хуже (I-III классы), чем в Кыштыме (I-II классы), где пик худшего качества «растянут» и длится около двух месяцев.
На рис. 10 представлена динамика качества вод наиболее чистых створов исследованных водных объектов. Очевиден типичный внутригодовой тренд ПАНб для створов с минимизированной антропогенной нагрузкой.
50
45
40
35
30
25
20
15
IV класс качества воды
6 - Протока из оз. Больш ой Кисег ач в оз. Большие Касли -11 - оз. Большая Нанога, центр
I класс качества воды
Я
с
5 0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Время, дни
22 марта 24 мая 21 июня 20 июля 23 августа 10 октября 2018 г.
рис. 10. Динамика ПАНб качества вод наиболее чистых створов исследованных водных объектов городов Касли и Кыштыма. Fig. 10. The ПАНб dynamics of the studied Kasli and Kyshtym water bodies cleanest reaches water quality.
Сравнивая этот тренд с трендами водных объектов, подверженных антропогенной нагрузке, можно выявить влияние на них загрязненности водосборной территории. На основе этого анализа проводится обоснование целевого качества водного объекта и целенаправленного регулирования водоохранной деятельности.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Таким образом, из вышеизложенного можно сделать следующие выводы. Качество вод в створах Каслинской и Кыштымской зон озер и городских прудов специфично и зависит от источников антропогенного воздействия. Качество вод водоемов в Кыштымской зоне хуже, чем в Каслинской, при этом экологическое благополучие городского пруда Кыштыма лучше пруда в Касли.
Использование внутригодовой динамики ПАНб в створах малопроточных водоемов обеспечивает выявление водных объектов, ухудшающих качество гидрологически связанных с ними водоемов, подлежащих реабилитации. Например, оз. Сазаново Ш-1У класса качества в Кыштымской зоне и оз. Киреты по отношению к оз. Большие Касли в Каслинской зоне. При отсутствии сбросов сточных вод использование внутригодовой динамики ПАНб в створах малопроточных водоемов обеспечивает выявление загрязненного водосбора или вторичного загрязнения от донных отложений.
выводы
Инструментарий принятия решений аудиторами, экспертами ГЭЭ, ГОИВ не обеспечивает однозначного обоснования вреда и ущерба водному объекту, а также целесообразного формирования программ повышения экологической эффективности.
Достижение целей, поставленных в Водной стратегии России, возможно лишь при устойчивом водопользовании, которое может быть обеспечено комплексным использованием и охраной водных объектов на основе исключения противоречий между технологическим нормированием и обеспечением экологического благополучия водных экосистем путем внедрения импактного мониторинга с целью системного исследования и контроля динамики антропогенной нагрузки на водные объекты.
Учитывая необходимость адекватной оценки состояния водных объектов в целях реализации мероприятий по их экологической реабилитации, разработан общий порядок регулирования водопользования и алгоритм оценки по базовому показателю антропогеннй нагрузки (ПАНб), основанный на параметрах импактного мониторинга по ограниченному перечню показателей, характеризующих отклики негативных воздействий. Показана возможность унифицированного подхода к исследованию динамики ПАНб для оценки качества как водотоков (динамика по течению реки в пространстве), так и водоемов (динамика во времени) под воздействием локальных и диффузных негативных воздействий от предприятий ЖКХ и отраслей промышленности, а также притоков. Применение комплексного ПАНб позволяет с экологических позиций оценить качество вод в створах исследуемых водных объектов в любой период года, ранжировать качество вод водных объектов по классам с экологических позиций.
water sector of russia
Анализ тренда ПАНб за полный внутригодовой цикл изменения качества вод позволяет оценить соотношение антропогенного воздействия и самоочищающей способности водного объекта, степень истощения, выявить региональный характер тренда качества вод. Показатели внутригодовой и межгодовой изменчивости ПАНб для водотоков и водоемов обеспечивают региональное выявление чистых водных объектов и их участков с антропогенной нагрузкой, приводящей к деградации водных экосистем.
Оценка экологического состояния и тренда изменения качества вод поверхностных водных объектов с помощью ПАНб позволяет определить необходимые мероприятия по реабилитации водных объектов или их участков, обосновать объективные условия водопользования, по данным импактного мониторинга дать оценку нормативов допустимого воздействия и их верификацию. Реализация данных работ обеспечит объективными целевыми показателями национальный проект «Экология» (например, сколько км конкретной реки истощено, деградировано, соответствует нормативным требованиям).
Совершенствование национальной системы стандартизации способствует формированию благоприятных условий для поддержки и нормативного продвижения комплексных экологических водоохранных стандартов - инструментария контроля и регулирования процесса минимизации негативных воздействий на водные объекты при одновременном их учете. ФГБУ РосНИИВХ готов сотрудничать с водопользователями, а также с государственными органами контроля, надзора и мониторинга водных ресурсов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Национальный проект «Экология». Режим доступа: URL: http://www.mnr. gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (дата обращения 20.03.2019).
2. Технический комитет по стандартизации ТК 343 Росстандарта. Режим доступа: URL: https://raww.ru/tk343/ (дата обращения 20.03.2019).
3. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ. Режим доступа; URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/ (дата обращения 20.03.2019).
4. Водный кодекс РФ. Режим доступа: URL: http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_60683/ (дата обращения 20.03.2019)
5. ГОСТ Р 57075-2016. Методология и критерии идентификации наилучших доступных технологий водохозяйственной деятельности. Режим доступа: URL: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293751/4293751839.pdf (дата обращения 20.03.2019).
6. Pavluk T.I., Abraham bij de Vaate & Heather A. Leslie. Development of an Index of Trophic Completeness for benthic macroinvertebrate communities in flowing waters // Hydrobiologia 427: 135-141, 2000. Kluwer Academic Publishers 2000.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
7. Пономарева Л.С. Экономический механизм охраны вод от загрязнения (часть 2) Коэффициенты корректировки // Водоснабжение и санитарная техника. 2010. № 6. С. 8-12.
8. Комплексное предотвращение и контроль загрязнения окружающей среды. Справочный документ по наилучшим доступным технологиям. Экономические аспекты и вопросы и воздействия на различные компоненты окружающей среды // Европейская комиссия. Объединенный научный центр. Институт по исследованию перспективных технологий. Европейское бюро по комплексному предотвращению и контролю загрязнений окружающей среды. Июль 2006. Режим доступа: http://www.14000.ru/brefs/BREF_ECME.pdf.
9. Оболдина Г.А., Попов А.Н. Исследование вопросов технического регулирования водопользования / ФГУП РосНИИВХ - 45 лет: наука и практика водного хозяйства / под общей ред. Н. Б. Прохоровой. Екатеринбург: ФГУП РосНИИВХ, 2014. С. 399-423.
10. Сечкова Н.А., Оболдина Г.А., Попов А.Н. Использование комплексных критериев качества для оценки экологической безопасности водохозяйственной деятельности // Водное хозяйство России. 2015. № 6. С. 37-53.
11. Касимова Е.М., Оболдина Г.А., Попов А.Н. Совершенствование экономического механизма регулирования водопользования на основе комплексных показателей, используемых при внедрении наилучших доступных технологий // Водное хозяйство России. 2015. № 6. С. 54-66.
12. Моисеенко Т.И. Оценка качества вод и «здоровья» экосистем с позиций экологической парадигмы // Водное хозяйство России. 2017. № 3. С. 104-124.
13. Единые критерии качества вод. СЭВ. Совещание руководителей водохозяйственных органов стран - членов СЭВ. М. 1982.
14. ГОСТ 17.1.3.07-82. «Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков [Электр. ресурс]. Режим доступа: URL: http://files. stroyinf.ru/Index2/1/4294847/4294847487.htm (дата обращения 20.03.2019).
15. Засыпкин П.Д., Ушакова О.С., Оболдина Г.А., Павлюк Т.Е. Комплексный подход к оценке экологического благополучия водных экосистем // Водное хозяйство России. 2018. № 5. С. 86-100.
16. РД 52.24.309-2016. Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши [Электр. ресурс]. Режим доступа: URL: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293748/4293748080.htm (дата обращения 20.03.2019).
17. ГОСТ Р 57007 ГОСТ. Наилучшие доступные технологии. Биологическое разнообразие. Термины и определения. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/ document/1200136903 (дата обращения 20.03.2019).
Для цитирования: Оболдина Г.А., Самбурский Г.А., Попов А.Н. Оценка экологического состояния водных объектов: унифицированные подходы для выполнения задач национального проекта «Экология» // Водное хозяйство России. 2019.
№ 4. С. 32-56.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
Сведения об авторах:
Оболдина Галина Анатольевна, заведующая сектором технического регулирования, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов» (ФГБУ РосНИИВХ), Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира 23; e-mail: [email protected]
Самбурский Георгий Александрович, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой экологической и промышленной безопасности МИРЭА - Российского технологического университета, председатель Технического комитета по стандартизации ТК 343 «Качество воды» Росстандарта, Россия, 119334, Москва, Ленинский проспект, д. 38, корп. 2; e-mail: [email protected], [email protected].
Попов Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий отделом научно-методического обеспечения восстановления и охраны водных объектов, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов» (ФГБУ РосНИИВХ), Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира 23; e-mail:[email protected].
ASSESSMENT OF THE WATER BODIES' ECOLOGICAL STATUS: UNIFICATED APPROACHES TO ATTAINING OF THE «ECOLOGY» NATIONAL PROJECT
Galina A. Oboldina1, Georgiy A. Samburskiy2, Aleksandr N. Popov1
1 Russian Research Institute for Integrated Water Management and protection (RosNIIVKh), Ekaterinburg, Russia
2 MIREA - Russian Technological University, Rosstandart Technical Committee on Standardization TK 343 «Water quality», Moscow, Russi
Abstract: The authors have recommended the sequence of actions to realize the Federal project «Preservation of unique water bodies» as a component of the National project «Ecology». We have presented practical recommendations concerning measures aimed at the federal project realization, a standard list of actions and a toolbox for assessment of the water bodies' ecological safety.
We have demonstrated a possibility of the unificated approach to studying the dynamics of the basic indicator of anthropogenic load in order to assess the watercourses quality (dynamics along the river flow) and water bodies (dynamics in time) taking into account local and diffuse negative impacts. The standardization areas that are to compensate deficiencies in nature/protective legislation.
Key words: assessment of the water bodies' ecological status, natural water quality, basic indicator of anthropogenic load, estimation of the aquatic ecosystems' degradation degree, ecological rehabilitation. About the authors:
Galina A. Oboldina, Head of Sector of Technical Regulation, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection (RosNIIVKh), ul. Mira, 23, Ekaterinburg, 620049, Russia; e-mail: [email protected]
Georgiy A. Samburskiy, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of Chair of Ecological and Industrial Safety MIREA - Russian Technological University, Chairman of Rosstandard Technical Committee on Standardization TK 343 «Water quality», Leninskiy prospect, 38-2, Moscow 119334, Russia; e-mail: [email protected], [email protected].
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Aleksandr N. Popov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department
of Scientific/methodical support for Water Bodies' Restoration and Protection, Russian
Research Institute for Integrated Water Management and Protection (RosNIIVKh), ul. Mira,
23, Ekaterinburg, 620049, Russia; e-mail:[email protected].
For citation: Oboldina G.A., Samburskiy G.A., Popov A.N. Assessment of the Water
Bodies' Ecological Status: Unificated Approaches to Attaining of the «Ecology» National
Project // Water Sector of Russia. 2019. № 4. P. 32-56.
references
1. Natsionalniy proyekt «Ekologiya» [National project "Ecology"]. Access regime: URL: http:// www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (date 20.03.2019).
2. Tekhnicheskiy komitet po standartizatsiyi TK 343 Rosstandarta [Technical committee on standardization TK 343 Rosstandarta]. Access regime: URL: https://raww.ru/tk343/ (date 20.03.2019).
3. Federalniy zakon «Ob okhrane okruzhayushchey sredy» ot 10.01.2002 No 7- 03 [Federal law «About protection of environment» of 10.01.2002 No 7 03]. Access regime; URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/ (date 20.03.2019).
4. Vodniy kodeks RF [Water Code of the RF]. Access regime: URL: http://www.consultant. ru/document/cons_doc_LAW_60683/ (date 20.03.2019).
5. GOST R 57075-2016. Metodologiya i kriteriyi identifikatsiyi nailchshikh dostupnykh tkhnologiy vodokhozyaystvennoy deyatelnosti [Methodology and criteria of identification of the best available techniques for water/economic activities]. Access regime: URL: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293751/4293751839.pdf (date 20.03.2019).
6. Pavluk T.Y., Abraham bij de Vaate & Heather A. Leslie. Development of an Index of Trophic Completeness for benthic macroinvertebrate communities in flowing waters // Hydrobiologia 427: 135-141, 2000. Kluwer Academic Publishers, 2000.
7. Ponomareva L.S. Ekonomicheskiy mekhanizm okhrany vod ot zagryazneniya (Chast 2) Koeffitsienty korrektirovki [Economic mechanism of waterprotection against pollution. (Part 2). Coefficients of adjustment] // Vodosnabzheniye i sanitarnaya technika. 2010. No 6. Pp. 8-12.
8. Kompleksnoye predotvrashcheniye i control zagryazneniya okruzhayushchey sredy [Comprehensive prevention and control of the environment pollution]. Spravochniy document po nailuchshim dostupnym tekhnologiyam. Ekonomiheskiye aspekty i vo-prosy vozdeystviya na razlichniye komponenty okruzhayushchey sredy // Evropeyskaya komissiya. Obyedinenniy nauchniy tsentr. Institut po issledovaniyu perspektivnykh tekhnologiy. Yevropeyskoye byuro po kompleksnomu predotvrashcheniyu i kontrolyu zagryazneniy okruzhayushchey sredy. Iyul2006. Access regime: http://www.14000.ru/ brefs/BREF_ECME.pdf.
9. Oboldina G.A., Popov A.N. Issledovaniye voprosov tekhnicheskogo regulirovaniya vodopolzovaniya [studying of the issues of the water use technical regulating] / FGUP RosNIIVKh - 45 let: nauka i praktika vodnogo khoyaystva / pod obshchey red. N. B. Prokhorovoy. Ekaterinbrg: FGUP RosNIIVKh, 2014. Pp. 399-423.
10. Sechkova N.A., Oboldina G.A., Popov A.N. Ispolzovaniye kompleksnykh kriteriyev kachestva dlya otsenki ekologicheskoy bezopasnosti vodokhozyaystvennoy deyatelnosti [The use of comprehensive quality criteria for assessment of the water/economic activities' ecological safety] // Water Sector of Russia. 2015. No 6. Pp. 37-53.
water sector of russia
11. Kasimova Y.M., Oboldina G.A., Popov A.N. Sovershenstvovaniye ekonomicheskogo me-khanizma regulirovaniya vodopolzovaniya na osnove kompleksnykh pokazateley, ispol-zuyemykh pri vnedreniyi nailuchshikh dostupnykh teknologiy [Improvement of the water regulation economic mechanism based on the integrated indicators used in the best available techniques' application] // Water Sector of Russia. 2015. No 6. Pp. 54-66.
12. Moiseyenko T.I. Otsenka kachesva vod i «zdorovya» ekosistem c pozitsiy ekologicheskoy paradigm [Assessment of water quality and ecosystems' «health» in the view of the ecological paradigm] // Water Sector of Russia. 2017. No 3. Pp. 104-124.
13. Yediniye kriteriyi kachestva vod. [Unified criteria of water quality] SEV. Soveshchaniye rukovoditeley vodokhozyaystvennykh organov stran-chlenov SEV. M. 1982.
14. GOST 17.1.3.07-82. «Okhrana prirody. Gidrosfera. Pravila kontrolya kachestva vody vo-doyomov i vodotokov» [Protection of environment. Hydrosphere. Rules of the water bodies and watercourses water quality control]. Access regime: URL: http://files.stroyinf.ru/ Index2/1/4294847/4294847487.htm (date 20.03.2019).
15. Zasypkin P.D., Ushakova O.S., Oboldina G.A., Pavluk T.Y. Kompleksniy podkhod k ot-senke ekologicheskogo blagopoluchiya vodnykh ekosistem [Integrated approach to assessment of the aquatic ecosystems' ecological safety] // Water Sector of Russia. 2018. No 5. Pp. 86-100.
16. PA 52.24.309-2016. Organizatsiya i provedeniye rezhimnykh nabluydeniy za sostoyani-yem i zagryazneniyem poverkhnostnykh vod sushi [Organization and performing of the regime observations over the surface inland waters status and pollution]. Access regime: URL: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293748/4293748080.htm (date 20.03.2019).
17. GOST R 57007. GOST Nailuchshiye dostupniye tekhnologiyi. Biologichekoye raznoo-braziye. Terminy i opredeleniya [The best available techniques. Biological diversity. Terms and definitions]. Access regime: http://docs.cntd.ru/document/1200136903 (date 20.03.2019).
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
