Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)
-
Upload
institute-of-water-problems-of-russian-academy-of-sciences -
Category
Education
-
view
51 -
download
4
Transcript of Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)
![Page 1: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/1.jpg)
Научные основы охраны вод
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ИНСТИТУТ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ
![Page 2: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/2.jpg)
Факторы воздействия
природные антропогенные
Факторы воздействия
природные антропогенные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Внутриводоемные процессыВнутриводоемные процессы
УправлениеУправление
Мониторинг состояния и воздействий
Мониторинг состояния и воздействий
Оценка
состояния
Оценка
состояния
Водный объект
Направление: факторы воздействия
Кругооборотнаправлений
![Page 3: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/3.jpg)
1. Гидрофизические параметры1.1. Температурный режим1.2. Режим динамики наносов
2. Гидрологические параметры2.1. Гидрография и морфометрия 2.2. Режим течения и уровенный режим 2.3. Волновой режим
3. Гидрохимические параметры3.1. Физические параметры качества воды3.2. Химические параметры качества воды
4. Гидробиологические параметры4.1. Продукционно-деструкционные характеристики4.2. Биотические характеристики 4.3. Санитарно-эпидемиологические параметры
Характеристики состояния водного объекта и факторы антропогенного воздействия
![Page 4: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/4.jpg)
1. Факторы, изменяющие гидрофизический режим
Изменение теплофизического и ледового режимов
2. Факторы, изменяющие гидрологический режим
Изменение объема, режима стока, гидрометрии реки, волнового режима
3. Факторы воздействия, изменяющие гидрохимический режим
Поступление загрязняющих веществ в водный объект, с водосборной территории. Засорение.
4. Факторы воздействия, изменяющие гидробиологический режим
Изменение гидробиологических характеристик вследствие действия факторов 1-4, изъятие биоресурсов
5. Факторы воздействия, изменяющие состояние водосборной площади.
Цветение водоемов - последствия избыточных
объемов поступлений соединений фосфора
Показатели, характеризующих виды антропогенной нагрузки
![Page 5: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/5.jpg)
Индикаторные характеристики дескрипторы и маркеры.
Наиболее распространенные дескрипторы:
индекс загрязнения воды ИЗВ (гидрохимический);
индекс сапробности S (гидробиологический).
ИЗВ = [Сi/ПДКi]/6 (i = 1,…,6)
Сi – концентрация компонента.
ИЗВ является экспертной оценкой в зависимости от величины.
индекс сапробности:
S = (sihi)/ hi (i=1…N),
si индивидуальный индекса сапробности i-го гидробионта,
задается по специальным таблицам;
hi относительная встречаемость индикаторных организмов,
N – число выбранных индикаторных организмов.
S характеризует трофический статус водоема
![Page 6: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/6.jpg)
Река Пра, ИЗВ = 22.2, VII класс чрезвычайно грязная
![Page 7: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/7.jpg)
Малые реки реки, с длиной не более 100 км и площадью водосбора не более 2000 км2 .
• В Российской Федерации насчитывается более 2,5 млн. малых рек;• На долю малых рек приходится около 99% общего числа рек и около
93% их протяженности;• На долю малых рек приходится от 10% до 85% среднего объема
речного стока, в среднем, около 50% по стране;• Суммарный сток малых рек превышает 1000 км3 в год;• В бассейнах малых рек проживает почти 44% всего городского и почти
90% сельского населения.
Малые реки. Общие понятия и статистика по РФ
Река Тихая сосна, Воронежская обл.Река Липна, Владимирская обл.
![Page 8: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/8.jpg)
Приоритетные группы малых рек, имеющих общие
типологические особенности и представляющих особый
интерес:
– реки, имеющие индикаторное фоновое значение;
– реки в условиях интенсивного неконтролируемого
воздействия диффузного стока;
– реки в крупных агломерациях;
– реки, ставшие приемником больших объемов сточных вод.
![Page 9: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/9.jpg)
• поступление загрязненного поверхностного стока с городских и сельскохозяйственных территорий;
• нарушение естественных гидрологических и гидрохимических режимов при строительстве гидротехнических сооружений;
• потери стока при изъятии на питьевые, сельскохозяйственные и прочие нужды.
Экологические проблемы малых рек
Основными загрязняющими веществами малых рек являются соединения металлов, фосфаты, сульфаты, фенолы, аммонийный и нитритный азот, органические вещества. Малые реки более уязвимы.
Основные проблемы малых рек являются схожими с проблемами более крупных водотоков:
Поверхностный сток с сельхоз территорий
Сброс сточных вод
Регулирование речного стока
• сброс коммунально-бытовых и промышленных сточных вод, не соответствующих установленным нормативам качества;
![Page 10: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/10.jpg)
Самоочищение водных объектовМалые реки наиболее уязвимый компонента гидросферы.
Самоочищение способность любой экосистемы на основании
совокупности естественных био- и геохимических процессов
восстанавливать качество среды и количественный состав организмов
после неблагоприятных воздействий.
При самоочищении происходит снижение концентраций загрязняющих
веществ в воде до уровня, не представляющего угрозы для нормального
функционирования водной экосистемы. Принцип Ле Шателье-Брауна
Эффективность самоочищения зависит от:• природы загрязняющих веществ, • уровням их концентраций,• их токсичностью для гидробионтов, • видовым составом микробиоценоза и гидробионтов-фильтраторов,• гидрологическими и гидрофизическими условиями.
![Page 11: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/11.jpg)
Самоочищение малых рек
Факторы, оказывающие влияние на самоочищение водотоков
Физические факторы
Химические факторы Биологические факторы
Разбавление вследствие перемешивания и диффузии
Совокупность условий способствующих распаду веществ:
гидролиз, сорбция и т.д.
Состав гидробионтов,
Солнечная инсоляция (УФ спектр)
Температура.Концентрация кислорода
Скорость потока
Пространственное распределение и
динамика биоценозов
Продуктивность водных экосистем
Окислительно-восстановительные
условия
Речной бентос
![Page 12: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/12.jpg)
Фоновые участки рек
Разработка НДВ
Разработка региональных ПДК
Реки в условиях интенсивного
диффузного стока
Сельскоехозяйство
Селитебные территории
Реки в крупных
агломерациях
Интенсивная антропогенная
нагрузка
Приемники больших объемов
сточных вод
Хозяйственно-бытовые стоки
![Page 13: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/13.jpg)
Биоценоз Группа организмов Функция
Планктон(фито- и
зоопланктон)
Ультрапланктон (бактерии) Микроорганизмы, сорбированные на взвешенных частицах, извлекают из воды растворенные органические вещества и биогенные элементы
Карликовый планктон (низшие растения и простейшие)
Микропланктон (водоросли, инфузории, коловратки, мелкие ракообразные)
Ассимиляция органического вещества фитопланктоном.
Бентос
Бактериобентос (аэробные и анаэробные сапрофиты) Задержание и поглощение
биогенных элементов и загрязняющих веществ, на границе раздела вода/донные осадки.
Макробентос(коловратки, олигохеты, нематоды, личинки насекомых, моллюски)Фитобентос (водоросли)
ПерифитонВодоросли, диатомеи, инфузории, коловратки, олигохеты, некоторые виды моллюсков
Высшая раститель-
ность
Погруженные и взвешенные в толще вод водные растения
Задержание органических и неорганических веществ, (в т.ч. биогенных элементов, токсичных веществ и т.д.)
Биоценозы, участвующие в самоочищении водных экосистем
![Page 14: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/14.jpg)
Биоценоз Группа организмов Функция
Планктон(фито- и
зоопланктон)
Ультрапланктон (бактерии) Микроорганизмы, сорбированные на взвешенных частицах, извлекают из воды растворенные органические вещества и биогенные элементы
Карликовый планктон (низшие растения и простейшие)
Микропланктон (водоросли, инфузории, коловратки, мелкие ракообразные)
Ассимиляция органического вещества фитопланктоном.
Бентос
Бактериобентос (аэробные и анаэробные сапрофиты) Задержание и поглощение
биогенных элементов и загрязняющих веществ, на границе раздела вода/донные осадки.
Макробентос(коловратки, олигохеты, нематоды, личинки насекомых, моллюски)Фитобентос (водоросли)
ПерифитонВодоросли, диатомеи, инфузории, коловратки, олигохеты, некоторые виды моллюсков
Высшая раститель-
ность
Погруженные и взвешенные в толще вод водные растения
Задержание органических и неорганических веществ, (в т.ч. биогенных элементов, токсичных веществ и т.д.)
Биоценозы, участвующие в самоочищении водных экосистем
![Page 15: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/15.jpg)
Судьба малых рек на крупных городов и мегаполисов
Закрытие русла реки в коллектор
Превращение реки в объект дизайна
Использование реки в качестве сточной канавы
городских стоков
Малые реки городов.
нарушение процессов естественного самоочищения;
ликвидация речных долин, «экологических коридоров»;
создаются условия для возможного подтопления территорий;
река в коллекторе не выполняет дренирующую функцию;
заиление коллекторов, ведущее к необходимости проведения затратных работ по промывке и очистке коллекторов.
Сопутствующие проблемы
река теряет естественный статус
систепматическое проведение организационно-технических мероприятий
нарушение процессов естественного самоочищения реки;
нарушение экосистемных сообществ;
заиливание дна водотока с аккумуляцией загрязняющих веществ в донных отложениях,
![Page 16: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/16.jpg)
Малые реки городов: г. Москва• На территории Москвы насчитывается менее
180 малых рек и ручьев общей
протяженностью 493 км. • Более 314 км рек и ручьев города закрыты в
коллекторы, и только 179 км открыты. • Имеют полностью открытые русла только 9
рек и ручьев;• 57 водотоков полностью заключены в
коллекторы. р. Яуза
р. Неглинка
СправкаПревышение ПДК загрязняющих веществ в водах реки Неглиной: •БПК5 1,9 ПДК •Нефтепродукты 13,13 ПДК. •Железо 17,8 ПДК; •Медь 32 ПДК; •Азот аммиачный 5,7 ПДК •Марганец 15,8 ПДК, •Цинка 14,96 ПДК, •Свинец 3,24 ПДК.
![Page 17: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/17.jpg)
Название рекиПротяженност
ь(км)
Площадь водосборного бассейна (км2)
Расход воды (м3/с)
Десна 91 1 363 0,4Пехорка 42 513 0,8 1,3Сходня 47 259 1,8
Название реки Сходня Пехорка ДеснаОчистные сооружения ЗОС ЛОС №3 ЮБОС
Расход реки выше впадения очистных сооружений, тыс. м3/сут.
160 100 80
Выпуск очистных сооружений тыс. м3/сут.
72,9 730 63,3
Расход реки ниже впадения очистных сооружений, тыс. м3/сут.
232,9 830 143,3
Влияние сбросов сточных вод на расход воды в малых реках
Гидрологические характеристики рек приемников сточных вод г. Москвы
Влияние сбросов бытовых сточных вод московских очистных сооружений на расход воды в реках Десна, Сходня, Пехорка тыс. м3/сут.
Увеличение расхода рек ниже сброса сточных вод: р. Сходня после ЗОС 1,5 раза, р. Десна после ЮБОС 1,8 раза, р. Пехорка после ЛОС №3 8,3 раза
![Page 18: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/18.jpg)
Оценка влияния органических ксенобиотиков на
формирование качества вод; разработка методов
исследования динамики водных экосистем, в том числе в
экстремальных условиях; совершенствование комплексного
мониторинга водных объектов Ксенобиотики (от греч. ξένος — чуждый и βίος — жизнь) — условная категория для обозначения чужеродных для живых организмов химических веществ, естественно не входящих в биотический круговорот. Как правило, повышение концентрации ксенобиотиков в окружающей среде прямо или косвенно связано с хозяйственной деятельностью человека. К ним в ряде случаев относят: пестициды, некоторые моющие средства (детергенты), радионуклиды, синтетические красители, полиароматические углеводороды и др. Попадая в окружающую природную среду, они могут вызвать повышение частоты аллергических реакций, гибель организмов, изменить наследственные признаки, снизить иммунитет, нарушить обмен веществ, нарушить ход процессов в естественных экосистемах вплоть до уровня биосферы в целом.
![Page 19: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/19.jpg)
Применение методов биоинформатики для оценки биологической опасности ксенобиотиков
Программа PASSанализ взаимосвязей
«структура-активность» с использованием
обучающей выборки
Программа GUSAR прогноз значения LD50
(летальная доза 50% обеспеченности) ксенобиотиков
Анализ токсической опасности хлорорганических соединений,
образующихся при дезинфекции сточных вод и не имеющих
нормированных значений ПДК
Выявление ранее неизвестных опасных
свойств ксенобиотиков в водах Балтики,
представленных в списке ХЕЛКОМ
Разработка автоматизированной системы оценки безопасности
(АСВОБ) материалов и реагентов, используемых при питьевой
водоподготовке
![Page 20: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/20.jpg)
Состояние очистных сооружений коммунальной канализации. В
Российской Федерации насчитывается 12 городов миллионников, 25
крупнейший (500 тыс. –1 млн. чел.), 36 крупных (250 тыс. –500 тыс.
чел.), 91 больших (100 тыс. – 250 тыс. чел.), 155 средних (50 тыс. – 100
тыс. чел.) и 781 малый город (до 50 тыс.). В городах проживает ~68%
населения РФ, сточные воды которого подлежат централизованному
сбору и очистке. Однако очистные сооружения коммунальной
канализации (ОСКК) городов РФ в силу ряда причин, в настоящее
время не способны полностью выполнять свою основную функцию. В
РФ на 2011 г. общий объем сбросов сточных вод составил 48 095 млн.
м3 Лишь 13% – 15% сточных вод сбрасываемых ОСКК относятся к
нормативно очищенным. 15 966 млн. м3 (33%) загрязненными. В свою
очередь, на долю ОСКК приходится более 60% сбросов загрязненных
сточных вод в водные объекты.
Если в крупнейших городах планомерно происходит решение проблем
водоотведения, то в средних, малых и в большинстве крупных
населенных пунктов ОСКК находятся в состоянии упадка.
![Page 21: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/21.jpg)
Загрязненные коммунально-бытовые сточные воды ежегодно привносят в водные объекты РФ десятки тысяч тонн загрязняющих веществ (ЗВ) – соединений азота, фосфора, жиров и масел, а также десятки тонн тяжелых металлов – хрома, никеля, цинка, меди, кадмия. Данные виды загрязняющих веществ можно назвать традиционными.Помимо традиционных ЗВ коммунально-бытовые сточные воды содержат все возрастающие объемы микрозагрязнителей, находящихся в концентрациях от нескольких нг до мкг/л перечень которых растет и которые способны оказывать негативное воздействие на живые объекты в наблюдаемых концентрациях.Общее количество представителей различных групп ксенобиотических веществ, обнаруживаемых в неочищенных сточных водах крупных городах развитых стран, достигает 900 – 1000 наименований. В табл. 1 представлены основные группы этих веществ и наиболее типичные представители групп.
![Page 22: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/22.jpg)
Группа соединений Разновидности/ примеры
Огнестойкие добавки
Галогенированные органические соединения (Br или Cl), фосфоросодержащие и азотсодержащие вещества, неорганические огнестойкие добавки
Пластификаторы
Ди (2-этилгексил)фталат, Динонилфталат, Диизодецилфталат, Диизооктиладипинат, Диоктилсебацинат, Трикрезилфосфат и т.д.
Моноциклические ароматические углеводороды
Бензол и толуол, содержащие органические соединения
НонилфенолыАлкилфенол этоксилаты, нонилфенол этоксилоты и нонилфенолы
ФталатыДибутилфталаты (ДБФ), бензилбутилфталат (ББФ), диэтилгексилфталат, диизодецил фталат, диизонил фталат
ПарабеныМетил-, этил-, n-пропил-, изобутил-, n-бутилпарабен и бензил-парабены
РастворителиАцетон; этанол; этилен гликоль; триэтаноламин; толуен; метиленхлорид
![Page 23: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/23.jpg)
Анионные и неионогенные поверхностно-
активные вещества
Лаурилсульфат аммония; лаурилсульфат натрия
НитрозаминыСтруктурная формула R1N(-R2)-N=O; N-нитрозоанатабин; N-нитрозодиметиламин
Терпены Структурная формула: (C5H8)n
Хлоралканы Хлорэтаны и т.д.Группа: Парфюмерные вещества / средства личной гигиены
Солнцезащитные средства
Оксибензолы (2-гидрокси-4-метоксибензофенон и 2-этилгексил-4-метоксицинамат)
Синтетические мускусные вещества
Мускусный кетон; мускус-москен; крезольный мускус; мускусный ксилен
![Page 24: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/24.jpg)
Группа: Фармацевтические вещества
Антибиотикиофлоксацин; азитромицин; оксациллин; карбадокс; оксолиновая кислота; цефотаксим и др.
Противоэпилептические препараты
карбамазепин
Антидепрессанты
миансерин
Транквилизаторы Анальгетики аспирин; диклофенакПротивораковые препараты
циклофосфамид; ифосфамид
Диуретики фуросемид; диазепамРегуляторы жиров
безафибрат; гемфиброзил
Бета-блокаторы метапролол; пропранолол
![Page 25: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/25.jpg)
Группа: Стероиды и Гормоны
СтероидыКампестерол; холестанол; эргостерол; холестерин; десмостерол и др.
ГормоныАндростендион; эстриол; андростерон; эстрон; эквилин; норгестрел и др.
Группа: Стойкие органические загрязнителиПолибромированные дифениловые
эфиры
Полихлорированные бифенилы (ПХБ)Полихлорированые бифенилы (C12H(10-n)Cln), где n находится в
диапазоне 1 – 10Полициклические ароматические
углеводороды (ПАУ)Бензопирены; флуорафены; 2-метилнафталин; флуорафен
Полихлорированные диоксины и фураны
Полихлорированные дибензодиоксины (ПХДБД); полихлорированные дибензофураны (ПХДБФ)
Пестициды, гербициды
Альдрин; хлордан; дильдрин; эндрин; гептахлор; гексахлорбензол; мирекс; токсафен; ДДТ; хлорданы
![Page 26: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/26.jpg)
Стабилизированный осадок
сточных вод
Промышленные предприятия
Жилищно-коммунальный сектор
Предприятия инфраструктуры
Организованная система общей канализации
Сточные воды
Очистные сооружения коммунальной канализации
Метантенки. Биостабилизация
Осадок
сточных вод
Сельхозугодия / Иловые карты
Поверхностные водные объекты Поверхностны
й сток
Очищенные сточные воды
Первично очищенные/
неочищенные сточные воды
Многокомпонентная смесь сточных вод
Донные осадки
Утечки
Почвогрунтовый слой
Пояснение
ТМ – тяжелые металлы; ФВ – фармацевтические вещества; СОЗ – стойкие органические загрязнители; БВ – биогенные вещества
ТМ, ФВ, СОЗ БВ, ФВ, СОЗБВ, ФВ, СОЗ, ТМ
ТМ, ФВ, СОЗ
ТМ, ФВ
ТМ, ФВТМ, ФВ, СОЗ
СОЗ, ФВ
БВ, ФВ, СОЗ, ТМ
ТМ, ФВ СОЗ
![Page 27: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/27.jpg)
Миграционный цикл. Присутствие в городских сточных водах (СВ)
таких групп микрозагрязнителей, как фармацевтические вещества (ФВ),
стероиды и гормоны, парфюмерные вещества и средства личной
гигиены, обусловлено в первую очередь поступлениями от населения.
Фармацевтические вещества, стероиды и гормоны поступают в
канализацию вместе с продуктами жизнедеятельности человека,
выполнив свою целевую функцию в организме.
Степень выведения из организма многих ФВ достигает 80% – 90%.
Большинство из веществ, перечисленных в табл. 1, обладают стойкой
химической структурой, склонностью к аккумуляции в живых
организмах, приводя к хроническому токсическому воздействию.
Отдельную группу составляют вещества, нарушающие нормальное
функционирование гормонов в организме (деструкторы эндокринной
системы)
![Page 28: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/28.jpg)
Воздействие на биоту. В водоемах большинство микрозагрязнителей
встречаются в концентрациях от десятков нг/л до нескольких мкг/л.
Безусловно, в таких концентрациях большинство представителей групп
не приводят к острому токсическому воздействию на гидробионтов и
водную растительность. Однако длительное воздействие приводит к
биоаккумуляции данных веществ в тканях, суммарному и
синергетическому эффектам их смесей. Воздействие
микрозагрязнителей на биоту можно рассмотреть на примере группы
фармацевтических веществ. Было доказано, что цитотоксичные
препараты – талидомид и диэтилстилбестрол, обнаруженные в
питьевой воде (Kummerer, 2010) при длительном воздействии в низких
концентрациях могут привести к повреждению зародышевых тканей у
млекопитающих. Диклофенак и кетопрофен вызывают острую
почечную недостаточность и приводят к летальному исходу через
несколько суток у птиц (при дозе ~1 мг), а также вызывают хроническое
токсикологическое поражение у рыб (Sumpter, 2009).
![Page 29: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/29.jpg)
Удаление на очистных сооружениях. Стандартные коммунальные
очистные сооружения городов-миллионников, как правило,
оборудованы трехступенчатой системой очистки, состоящей из
первичной механической очистки, в ходе которой из сточной воды
удаляются тяжелые минеральные примеси (в песколовках) и
нерастворенные примеси (в первичных отстойниках); биологической
очистки для удаления растворенных соединений и третичной очистки
(обеззараживания) для снижения санитарно-эпидемиологической
опасности сточных вод. Технологии первичной очистки сточных вод –
коагуляция, флокуляция, отстаивание являются малоэффективными
для удаления большинства групп микрозагрязнителей, таких как СОЗ,
СЛГ, ФВ и т.д. Биологическая очистка активным илом во многих случаях
является более эффективной.
![Page 30: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/30.jpg)
Таблица – Обнаружение представителей различных групп ксенобиотических веществ в очищенных, неочищенных сточных водах, осадках сточных вод и водных объектах в странах ЕС, США и Канаде (Vieno, 2007; Pollutants in…, 2003; Paulsrud, 2000; Jensen, 2012)
Группа веществ Соединение СтранаСточная вода, мкг/л
Осадки сточных вод, мкг/кгНеочищенная Очищенная
Фармацевтические вещества
ЦипрофлоксацинЕвропа 0,31 – 101 0,03 – 0,6 Канада 0,58 средняя (0,12) 0,40 США <0,02 75 – 40 800
НорфлоксацинЕвропа 0,004 – 0,55 0,03 – 0,08 Канада (0,05) 0,11 а США <0,045
ОфлоксацинЕвропа 0,20 – 7,60 0,12 – 0,6 Канада (0,09) 0,51 а США 0,10 25 – 58 100
СульфаметоксазолЕвропа 0,02 – 12,8 (0,13) 2,00* США (<0,15)0,59* Канада (0,24)0,87 а
КарбамазепинЕвропа 0,05 – 3,80 а 0,30 – 1,20
294 ± 21 – 1247 ± 101
Канада 0,36 средняя 0,007 – 0,25 США (0,06) 0,27а 9 – 6 030
ДиклофенакЕвропа 0,1 – 7,1 0,05 – 5,45 а США 0,11 0,09 Канада 0,005 – 0,36
ИбупрофенСША <0,003 – 0,43 Европа 0,15 – 143 0,02 – 6,9
КетопрофенЕвропа 0,1 – 2,3 0,02 – 1,76 макс США 1,20 0,03 макс.– 0,28 Канада 0,01 макс
Напроксен
Европа <0,055 – 3,20 0,38 – 5,22 a США 0,08 – 0,17 Канада 0,02 – 0,52
АцебуталолЕвропа 0,13 Канада 0,38
медиан. 0,31
БезафибратЕвропа <0,05 – 7,60 0,0003 – 4,80 Канада 0,01 – 0,26
Кофеин
Тетрациклин США 38 – 5 270
![Page 31: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/31.jpg)
Экспериментальное и компьютерное моделирование послойной токсичности вод при аварийном разливе нефти и нефтепродуктов
Экспериментальная модель разлива
Послойное разделение нефтеводной
смеси
Анализ состава и содержания
углеводородов (УВ) по слоям
Токсичность 1
Токсичность 3
Компьютерный прогноз вида
токсичности и ЛД50 послойно
Токсичность 2
Токсичность 4
Раздельные пробыРазные виды и уровни
токсичностиМасс-спектрометрия
![Page 32: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/32.jpg)
При аварийном разливе нефти токсичность воды на разных горизонтах различается по виду и величине токсичности. При аварийном разливе нефти анализ следует проводить по содержанию индивидуальных УВ.
![Page 33: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/33.jpg)
Загрязнение водных объектов компонентами нефти, сопутствующими углеводородам
Для нефти типично присутствие токсичных металлов (ванадий, никель, молибден, редкоземельные) и радионуклидов (уран,
торий).
Металлы в донных отложениях в зоне прохождения нефтепровода через р. Суру в результат диффузных протечек.
![Page 34: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/34.jpg)
Факторы воздействия
природные антропогенные
Факторы воздействия
природные антропогенные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Внутриводоемные процессыВнутриводоемные процессы
Управление Управление
Оценка
состояния
Оценка
состояния
Мониторинг состояния и воздействий
Мониторинг состояния и воздействий
Направление: внутриводоемные процессы
![Page 35: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/35.jpg)
Разработка научных, технологических и информационных основ охраны водных объектов с учетом физико-
химических и биохимических процессов формирования качества вод
Задача: Разработка методов оценки интенсивности процессов загрязнения воды от донных отложений водохранилищ. Опасность
вторичного загрязнения обусловлена активностью микробиологических процессов в ДО, которая зависит от
температуры и содержания органического вещества в ДО и определяется кислородным режимом в водохранилище
![Page 36: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/36.jpg)
Карта-схема экспериментальных исследований на Учинском водохранилище
![Page 37: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/37.jpg)
Гидрохимические измерения
Точки отбора проб воды в Учинском водохранилище
Точки отбора проб воды в
Клязьминском водохранилище
Измерялись концентрации ТМ в воде и ДО,
температура воды, электропроводность и содержание кислорода
![Page 38: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/38.jpg)
Результаты фазового анализа: Металлы в ДО можно разделить на
3 группы.
Группа 1 (Li, K, Na, Ti) – металлы, жестко встроенные в
кристаллическую структуру ДО. Очень низкий (0,01) коэффициент
подвижности (отношение суммы подвижных форм к валовой
концентрации).
Группа 2 (Cu, V, Cr, Mg) – металлы умеренной подвижности с
коэффициент подвижности 0,10 – 0,20.
Группа 3 (Cu, Pb, Fe, Mn, Zn) – металлы высокой подвижности. При
изменении окислительно-восстановительных условий в ДО могут
интенсивно поступать в водную массу.
Максимальная подвижность у Mn и Zn. Более половины их валового
содержания могут поступать в водную массу.
![Page 39: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/39.jpg)
Результаты: Разработана гидродинамическая модель
Клязьминского и Учинского водохранилищ на основе
лицензированного специализированого гидрологического
программного пакета SMS v.10.1 для моделирования в
двухмерном приближении гидродинамики и гидрохимии водного
объекта.
Представлена в ГИС
![Page 40: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/40.jpg)
Результаты: С использованием ГИС и 2D-модели гидродинамики
Клязьминского и Учинского водохранилищ выполнено
зонирование водохранилищ по уровню опасности вторичного
загрязнения водной массы тяжелыми металлами
Зоны дефицита кислорода (с наибольшим градиентом
кислорода по вертикальному
профилю).
Зоны с максимальным содержанием органических веществ в ДО
Зоны с максимальной подвижностью водных масс
Совмещение трех картограмм и
выделение зон, нуждающихся в
мелиорации.
![Page 41: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/41.jpg)
Зонирование Учинского водохранилища по глубинам и градиенту растворенного кислорода СО2 – индикатору аноксии.
![Page 42: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/42.jpg)
Зонирование Учинского водохранилища по глубинам и содержанию органического вещества
![Page 43: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/43.jpg)
Выделение в Учинском водохранилище зон по скоростям течения
![Page 44: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/44.jpg)
Зоны наиболее опасные по вторичному загрязнению: а - максимальный градиент кислорода;б - максимальная глубина;в - максимальные скорости.
![Page 45: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/45.jpg)
Оценка способности различных бактериальных сообществ
к биодеградации ксенобиотиков
Проблема: деградация органических веществ в природных и сточных
водах происходит, в основном, под действием бактериоценозов. Чтобы
обоснованно управлять биоразложением, необходимо определить, какие
группы бактерий-гетеротрофов максимально эффективны в этом
процессе. Надо разработать методики исследования бактериальных
сообществ, участвующих в разложении ксенобиотиков, находящихся в
природных и сточных водах, современными молекулярно-
биологическими методами. Современный метод анализа
секвенирование.
Секвенирование определение последовательности генов в ДНК,
позволяющее идентифицировать конкретные виды
микроорганизмов (генный анализ).
![Page 46: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/46.jpg)
Структура сообщества бактерий активного ила трех очистных сооружений
АИ нефть АИ нефть 1 АИ нефть 2 АИ нефть 1 АИ нефть 20%
20%
40%
60%
80%
100% Xanthomonadaceae Victivallaceae Verrucomicrobiaceae VeillonellaceaeThiotrichaceaeThermaceae StaphylococcaceaeSuccinivibrionaceaeSynergistaceaeStreptococcaceae
АИ скот АИ скот 1 АИ скот 2 АИ скот 1 АИ скот 20%
10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100% Xanthomonadaceae Victivallaceae Verrucomicrobiaceae VeillonellaceaeThiotrichaceaeThermaceae StaphylococcaceaeSuccinivibrionaceaeSynergistaceaeStreptococcaceae Sutterellaceae
АИ город АИ город 1 АИ город 2 АИ город 1 АИ город 20%
20%
40%
60%
80%
100% Xanthomonadaceae Victivallaceae Verrucomicrobiaceae VeillonellaceaeThiotrichaceaeThermaceae StaphylococcaceaeSuccinivibrionaceaeSynergistaceaeStreptococcaceae
![Page 47: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/47.jpg)
Качество поверхностных и
сточных вод
Структура бактериоценоза
Химический анализ
биогенных элементов
Молекулярно-биологический
анализ
Биологические и биохимические
процессы
Химический анализ
ксенобиотиков
Исследования, проведенные на фито-очистном сооружении
в 2014 году
Анализ физико-химических
условий
![Page 48: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/48.jpg)
Используются библиотеки ДНК для анализа групп бактерий и
грибов, наиболее активно участвующих в разложении
ксенобиотиков
![Page 49: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/49.jpg)
Теоретические и экспериментальные исследования кинетики
деструкции органического вещества в водных объектах суши
Гумусовые вещества – стойкая фракция ОВ природных и сточных вод(экспериментальная модель стойких ксенобиотиков)
Биодеструкция ГК
Макромолекула ГКМикрогрибы-деструкторы в водной среде;
![Page 50: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/50.jpg)
Создание экспериментальной
установки
Этапы работы
Исследование кинетики трансформации ГК
в различных условиях водной среды
Нахождение параметров, влияющих на деструкцию стойких
ОВ под влиянием ферментной деструкции
Результат: разработана комплексная методика эксперимента по
изучению деструкции гуминовых кислот в водной среде,
осуществляемой ферментными системами грибов.
![Page 51: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/51.jpg)
Лабораторная установка
Современные модели термостатируемых
шейкеров
![Page 52: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/52.jpg)
Деструкция ГК под действием ферментов грибов
марганецпероксидаза из Phanerochaete chrysosporium и
пероксидаза из Bjerkandera adusta
Mnperoxidase Peroxidase
Кинетика деструкции цветности (в градусах Cr-Co шкалы)
![Page 53: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/53.jpg)
Факторы воздействия
природные антропогенные
Факторы воздействия
природные антропогенные Параметры
состояния:гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Внутриводоемные процессыВнутриводоемные процессы
Оценка
состояния
Оценка
состояния
Мониторинг состояния и воздействий
Мониторинг состояния и воздействий
Управление Управление
Водный объект
Направление: мониторинг
![Page 54: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/54.jpg)
Направления исследований
Новые методы
мониторинга
Информационные системы мониторинга
Управление ирегулирование
Информационные системы мониторинга Разработка геоморфологических, гидрологических
гидрохимических, гидрологических баз данных Математическое моделирование объектов, в том числе с
использованием ГИС Использование методов оценки состояния
![Page 55: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/55.jpg)
Определение лекарственного вещества производится путем введения ферментативной метки с последующем его определением.
Результат: выявление некоторых антибиотиков в источниках водоснабжения Москвы с чувствительностью 1 мкг/л
Антитело, сорбирован-
ное на твердой фазе
Определяе-мый в
анализе антиген
Конъюгат (соединяющая
молекула)фермента и
антитела
Расщепление хромогена
(индикатора), с образованием окрашенного
комплекса
Исследование возможностей иммунохимических методов для
обнаружения определенных лекарственных веществ и/или их
химических классов в водных объектах
![Page 56: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/56.jpg)
Разработка принципов технологической платформы
комплексного мониторинга водных объектов
Динамика формирования зон высокого экологического риска
![Page 57: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/57.jpg)
Количество порывов трубопроводов и объемы добычи нефти
![Page 58: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/58.jpg)
Результаты эксперимента с добавлением нефти
(Иваньковское водохранилище)
Применение лидарных технологий для обнаружения разливов нефти: эксперимент
Общий вид флуоресцентного лидара (диаметр – 10 см, длина – 24,5 см, вес – 1,5 кг)
![Page 59: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/59.jpg)
Факторы воздействия
природные антропогенные
Факторы воздействия
природные антропогенные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Параметры состояния:
гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
УправлениеУправление
Оценка
состояния
Оценка
состояния
Мониторинг состояния и воздействий
Мониторинг состояния и воздействий
Внутриводоемные процессы
Внутриводоемные процессы
Водный объект
Направление: оценка
состояния
![Page 60: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/60.jpg)
Обобщенная модель трансформации озерных экосистем под
воздействием интегральной антропогенной нагрузки
Трансформация диатомовых комплексов при росте антропогенной нагрузки
Антропогенная
нагрузка
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82
экологическая модуляция
экологическая модуляция
экологическое напряжение
экологический регресс
экологический регресс0
5
10
15
20
25
30
35%
порядок таксонов
![Page 61: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/61.jpg)
Трансформация гистограмм распределений диатомовых в билогарифмических координатах
![Page 62: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/62.jpg)
1. Карта распределения уровня негативной трансформации диатомовых комплексов в озерах Кольского п-ва.
2. Распределение никеля (мкг/л) в поверхностных водах Кольского Севера (по Моисеенко.1995).
1 2
![Page 63: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/63.jpg)
Оценка многолетней трансформации береговых участков
русловых водохранилищ, расположенных в разных
климатических зонах Европейской части России с
использованием спутниковых данных высокого разрешения
Результат: выявлены особенности многолетней динамики
трансформации береговых зон водохранилищ, приоритетные
факторы экологической опасности береговых трансформаций.
![Page 64: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/64.jpg)
Рыбинское водохранилище Цимлянское водохранилище
Цифровые топографические карты водосборов Рыбинского и Цимлянского водохранилищ
![Page 65: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/65.jpg)
Изменение береговой зоны Цимлянского водохранилища при падении уровня НПУ на 4 м
Заиление и зарастание устья р. Мышкова:
а) топографическая карта масштаба 1:100 000 (1978 г, уровень воды 36 м
абс);
б) Космическое изображение 24.09.2011 (уровень воды 32.15 м абс)
![Page 66: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/66.jpg)
Положение нефтяного пятна через 8 ч после разлива федерального
значения в районе рейдового погрузочного
комплекса (Кольский залив)
Образец итоговой карты зон риска нефтяных загрязнений
Применение аэрокосмических методов для оценки зон риска
![Page 67: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/67.jpg)
Факторы воздействия
природные антропогенные
Факторы воздействия
природные антропогенные
Параметры состояния:гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Параметры состояния:гидрологические
гидрохимические
гидробиологические
экосистимные
Внутриводоемные процессы
Внутриводоемные процессы
Оценка
состояния
Оценка
состояния
Мониторинг состояния и воздействий
Мониторинг состояния и воздействий
Водный объект
Направление: регулирование антропогенных воздействий
Управление
![Page 68: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/68.jpg)
Развитие методологии инструментальной квалиметрии воды с целью контроля процессов массопереноса в водных средах
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0Р а с с т о я н и е ( к м ) о т н а ч а л ь н о г о п у н к т а р . п . Г а й н ы
0 . 0 0
0 . 1 0
0 . 2 0
0 . 3 0
0 . 4 0
0 . 5 0
С, м
г/л р.
п.Га
йны
р.п.
Тю
льки
ног.
СО
ЛИ
КА
МС
К
г.Б
ЕРЕ
ЗНИ
КИ
Уст
ь-П
ожва
Уст
ь-К
емал
ь
г.Д
ОБ
РЯН
КА
г.П
ЕРМ
Ь
г.К
РАС
НО
КА
МС
К
г.О
ХА
НС
К
с.Е
лово
г.Ч
АЙ
КО
ВС
КИ
Й
5 0 % - о б е с п е ч е н н о с т ь
1 0 % - о б е с п е ч е н н о с т ь
9 0 % - о б е с п е ч е н н о с т ь
Среднегодовое распределение концентрации марганца (С, мг/л) по длине р. Камы. Величина региональной ПДК (створ Гайны) :
Српдк = Ср Е(N, р, р1)Ср квантиль обеспеченности р, Е(N, р, р1) р обеспеченность концентрации, р1 доверительная вероятность ее определения
![Page 69: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/69.jpg)
Результаты измерения показателя и его погрешность: А, D гарантированные ситуации, В и С вероятные ошибки контроля
Результат развитие методов статистической квалиметрии воды. Практическая значимость оценка рисков нарушения нормативов качества сточных вод.
Статистическая обеспеченность системы контроля качества воды
![Page 70: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/70.jpg)
Модернизация аппаратуры геодинамического мониторинга
прибрежных территорий в зоне воздействия гидротехнических
сооружений
В 2014 году выполнено картирование интенсивности вибраций при
максимальных попусках через Жигулевскую ГЭС на территории г.
Тольятти.
По абсолютным значениям средние амплитуды в 10-50 раз
превышают фоновые значения. Особую опасность представляют
частоты, находящиеся в резонансе с собственными частотами
сооружений. Тогда даже малые амплитуды могут оказывать
существенное воздействие. Появился новый максимум на частоте 4-5
Гц, который ранее не прослеживался. Для них отмечается
максимальная дальность распространения .
![Page 71: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/71.jpg)
Карта интенсивности колебаний по всему диапазону регистрации значений в г. Тольятти
Плотина
Интенсивность
![Page 72: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/72.jpg)
5,0 Гц4,0
Гц
11 Гц
Карты интенсивности вибраций грунтов на отдельных частотах.
Район Жигулевской ГЭС
![Page 73: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/73.jpg)
0
200
400
600
800
Соотношение амплитуд вибраций плотины в диапазоне частот
F, Гц
А, мкм/с
10-11 Гц
4-5 Гц
1-3 Гц 2009
2000
![Page 74: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/74.jpg)
Электронная база данных по показателям состояния подводных
ландшафтов и гидрометеорологическим данным
Задача:
На основе статистических показателей оценить нагрузку, оказываемую на экосистему Балтийского моря и оценить основные факторы нагрузки
Результат: основными причинами деградации экосистем Балтийского моря являются:
Фактор 1: эвтрофикация – ведущее негативное явление
Фактор 2: Загрязнение нефтепродуктами
Предложения: Создание Особо охраняемых территорий и Особо охраняемых акваторий, включающие:1. Заповедные ядра строгой защиты2. Транзитные акватории3. Буферные акватории для защиты ключевых и транзитных акватории от потенциально опасных внешних воздействий.
![Page 75: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/75.jpg)
ТРАНСГРАНИЧНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО РОССИИ
Протяженность границы России – свыше 60 тыс. км.
7,1 тыс. км проходит по рекам, 475 км – по озерам и
38,8 тыс. км – по морям.Госграницу пересекает свыше 800 водных объектов, в т.ч. 70
больших и средних.Ежегодный приток на территорию России – около 200 км3, а отток
– в 3 раза меньше. • 26 субъектов РФ – приграничные, из них:• 10 регионов граничат с Казахстаном, • 7 – с Грузией, • 6 – с Украиной, • 5 – с Китаем, • по 2 – с Финляндией, Белоруссией, Эстонией, • по 1 – с Азербайджаном, Абхазией, Южной Осетией, Латвией, Литвой, Норвегией, Польшей, КНДР.
С 9 из 14 стран, имеющих пограничные водотоки и месторождения
подземных вод, заключены соглашения по использованию и
охране трансграничных водных объектов.75
![Page 76: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Проблемы трансграничных отношений
в Водном кодексе РФ отсутствует понятие «трансграничные
водные объекты», не определены полномочия органов
исполнительной власти, их компетенции; в большинстве случаев ─ слишком рамочный характер соглашения,
декларативный характер соглашений; отсутствие конкретных обязательств сторон и способов контроля,
разрешения споров и согласования противоречий; слабо проработана законодательная и нормативная база; правовой статус соглашений не приводит к возникновению у стран –
участниц юридических обязательств прямого действия; отсутствие бассейнового подхода; недостаточная проработка институциональной структуры
выполнения соглашения; отсутствие механизма финансового обеспечения.
![Page 77: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Анализ зарубежного опыты управления водным хозяйством
Общие выводы: бассейновый подход в управлении наиболее эффективен и
используется большинством стран; в большинстве стран используется централизованный принцип
управления водным хозяйством и управление осуществляется на двух, а в большинстве – на трёх уровнях: национальном, региональном, местном.
в некоторых странах (Бразилия, Германия) используется передача некоторых законодательных полномочий на уровень земель (штатов), не допускается противоречий с положениям федеральных законов;
приоритеты в области правового регулирования в различных странах неодинаковы: обеспечение питьевого водоснабжения, очистка сточных вод, сельскохозяйственное водоснабжение;
в ряде стран (Франция и др.) представительные органы (бассейновые советы) обладают серьезными полномочиями в определении политики УВР;
эффективность интегрированного подхода проиллюстрирована на примере ряда стран ЕС (Финляндия, Норвегия, Швеция, Франция).
![Page 78: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Идеология ИУВР основывается на следующих принципах: 1) управление водными ресурсами должно осуществляться по гидрографическому (бассейновому) признаку; 2) комплексное использование и охрана поверхностных, подземных и возвратных вод в пределах каждого водного бассейна; 3) процедуры управления должны реализовываться при обязательной координации всех видов водопользования и всех участвующих в управлении министерств, ведомств и водопользователей; 4) обязательное участие представителей науки, общественности и субъектов водопользования в планировании и реализации решений; 5) приоритет экологических аспектов при регулировании водопользования; 6) прозрачность планируемых и реализуемых мер по управлению водными ресурсами, распределению и использованию; 7) экономическая устойчивость ВХС.
![Page 79: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/79.jpg)
Разработать предложения по
совершенствованию организации
управления водохозяйственным
комплексом в Российской Федерации
![Page 80: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/80.jpg)
Характеристика водохозяйственного комплекса РоссииВодное хозяйство важнейшая отрасль экономики, обеспечивающая экологическое благополучия природной средыОсновные особенности ВХК:• не оптимальное пространственное
распределение водных ресурсов; • стохастический и сезонный характер;• комплексность использования,
противоречивость требований водопользователей;
• актуальность проблемы качества воды;• сложная многоуровневая структура системы
управления ВХК;• большие ущербы, которые наносит водный
фактор экономике и населению.
![Page 81: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/81.jpg)
Основные требования к современной
системе управления водным хозяйством: системный подход к управлению;
четкое разграничение полномочий в
многоуровневой структуре управления;
согласование принимаемых решений разными
органами управления;
сочетание административных и
экономических инструментов;
учет экологических требований.
![Page 82: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/82.jpg)
Современное состояние системы управления
водохозяйственным комплексом РоссииСистема управления ВХК является многоуровневой и состоит из
нескольких «вертикалей» управления
Уровни управления «Вертикали» управления
Федеральный Минприроды РФ
Межрегиональный (бассейновый)
Минсельхоз РФ
Региональный МЧС России
Местный Минстрой России
Водопользователи Росрыболовство
Ространснадзор
![Page 83: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/83.jpg)
Функция управления
Р
о
с
в
о
д
р
е
с
у
р
с
ы
Р
о
с
г
и
д
р
о
м
е
т
Р
о
с
н
е
д
р
а
Р
о
с
п
о
т
р
е
б
н
а
д
з
о
р
Р
о
с
п
р
и
р
о
д
н
а
д
з
о
р
Р
о
с
т
е
х
н
а
д
з
о
р
Р
о
с
т
р
а
н
с
н
а
д
з
о
р
Госмониторинг водных объектов + + + Госконтроль за использованием и
охраной водных объектов + +
Информационное обеспечение
госуправления использованием и
охраной водного фонда
+ + + +
Надзор за безопасностью ГТС + +Управление качеством среды через
нормирование воздействий на водные
объекты
+ +
Функциональная схема межведомственного взаимодействия
по осуществлению функций госуправления ВХК России
![Page 84: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/84.jpg)
Предложения по совершенствованию системы
управления– четкое разграничение полномочий между различными
уровнями и «вертикалями» системы государственного управления
с исключением практики дублирования осуществляемых органами;
– создание системы эффективной координации деятельности
федеральных государственных органов федерального и
регионального уровней, осуществляющих государственное
регулирование в области водопользования, функционирования
водохозяйственного комплекса, предотвращения чрезвычайных
ситуаций на водных объектах;
– разработка регламента взаимодействия органов управления
разного уровня (бассейнового, субъектного и муниципального);
– укрепление бассейнового звена государственного управления;
– уточнение полномочий органов управления ВХК
государственного и муниципального уровня.
![Page 85: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/85.jpg)
– разработка процедур согласования управленческих решений
одного уровня (федерального и субъектного);
– совершенствование нормативно-методического обеспечения
в сфере защиты вод от загрязнения, в том числе диффузного;
– разработка регламента финансового обеспечения
водохозяйственных мероприятий на субъектном и муниципальном
уровне;
– представляется целесообразным включить управление
питьевыми подземными водами в компетенцию ФАВР и его
бассейновых структур;
– необходимо увеличение финансирования водохозяйственных
и водоохранных мероприятий;
– создание системы водохозяйственного мониторинга путем
расширения программ наблюдений в существующей системе и
создания новых постов, особенно в зонах высокого риска.
![Page 86: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/86.jpg)
Совершенствование
системы управления
ВХК
Разграничение и уточнение полномочий
органов
Система координации
органов управления
Система водохозяйственного
мониторинга
Увеличение финансирования
Разработка процедур согласования
управленческих решений
Разработка регламента
взаимодействия органов
управления
Укрепление бассейнового
уровня
![Page 87: Научные основы охраны вод (Е.В. Веницианов)](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042615/55badc03bb61ebf4148b46c8/html5/thumbnails/87.jpg)
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!