Методические указания по ведению наблюдений за состоянием дна, берегов, состоянием и режимом использования водоохранных зон и изменениями морфометрических особенностей водных объектов или их частей



страница1/4
Дата24.04.2016
Размер0.62 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4


проект

Методические указания по ведению наблюдений за состоянием дна, берегов, состоянием и режимом использования водоохранных зон и изменениями морфометрических особенностей водных объектов или их частей

1. Термины и определения

  1. Антропогенное эвтрофирование - ускорение повышения биологической продуктивности водных объектов в результате хозяйственной деятельности, приводящее к серьезным структурным преобразованиям водных сообществ, а также к усилению развития фотосинтезирующих организмов, что может нередко вызывать "цветение" воды и ухудшение ее качества.

  2. Биологические показатели - гидробиологические показатели и показатели, полученные при биотестировании.

  3. Биотестирование (биологическое тестирование) - оценка качества объектов окружающей среды по ответным реакциям живых организмов, являющихся тест-объектами.

  4. Визуальные наблюдения - наблюдения за состоянием водоема или водотока путем его осмотра, при которых следует обязательно отмечать явления, необычайные для данного водоема или водотока и свидетельствующие о его загрязненности (гибель рыбы и других водных организмов, земноводных и растений; выделение пузырьков донных газов; появление повышенной мутности, посторонних окрасок, запаха, цветения воды, пены, пленки и других посторонних предметов).

  5. Водный объект - сосредоточение природных вод на поверхности суши либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима.

  6. Водоем - водный объект в углублении суши, характеризующийся замедленным движением воды или полным его отсутствием.

  7. Водопользование - использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства.

  8. Водоток - водный объект, характеризующийся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности.

  9. Водохранилище - искусственный водоем, образованный водоподпорным сооружением на водотоке в целях хранения воды и регулирования стока (ГОСТ 19179).

  10. Высокое загрязнение водоема или водотока - явление, характеризующееся разовым увеличением содержания нормируемых веществ в воде водоема или водотока (характеризуется градациями превышения ПДК загрязняющих веществ:

  • для веществ 1 - 2-го класса опасности их содержание превышает ПДК от 3 до 5 раз;

  • для веществ 3 - 4-го класса опасности их содержание превышает ПДК от 10 до 50 раз;

  • для нефтепродуктов, фенолов, соединений меди, железа и марганца их содержание превышает ПДК от 30 до 50 раз.

Кроме того, высокое загрязнение характеризуется показателями:

  • биохимическое потребление кислорода (БПК) превышает 10мг/л в пересчете на кислород;

  • концентрация растворенного кислорода снижается до значений от 3 до 2 мг/л в пересчете на кислород.

Высокое загрязнение характеризуется также наличием нефтяной или масляной пленки, покрывающей от 1/4 до 1/3 поверхности водоема или водотока, если его обозримая площадь до 6 км2, или покрывающей от 1 до 2 км2 поверхности, если его площадь более 6 км2).

  1. Гидробиологические показатели качества воды - показатели, определяемые при гидробиологическом анализе.

  2. Государственная наблюдательная сеть - наблюдательная сеть специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях.

  3. Донные отложения - донные наносы и твердые частицы, образовавшиеся и осевшие на дно в результате внутриводоемных процессов, в которых участвуют вещества естественного и антропогенного происхождения.

  4. Замыкающий створ - нижний створ по реке, ограничивающий рассматриваемый бассейн.

  5. Загрязнение воды - поступление в водный объект загрязняющих веществ, микроорганизмов и тепла.

  6. Загрязненность вод - содержание загрязняющих воду веществ, микроорганизмов и тепла, вызывающее нарушение требований к качеству воды.

  7. Загрязняющее воду вещество (загрязняющее вещество) - вещество в воде, которое вызывает нарушение норм ее качества.

  8. Зона влияния источника загрязнения - часть водоема или водотока, в которой превышаются фоновые значения показателя качества воды, но нарушение норм качества не наблюдается.

  9. Зона загрязненности водоема или водотока - часть водоема или водотока, в которой нарушены нормы качества воды по одному или нескольким показателям.

  10. Источник загрязнения вод - источник, вносящий в водные объекты загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло.

  11. Качество воды - характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования.

  12. Классификация качества воды - условное разделение диапазона состава и свойств воды водных объектов по классам, характеризующих ее пригодность для использования и экологическое благополучие.

  13. Контроль качества воды - проверка соответствия показателей качества воды установленным нормам и требованиям.

  14. Лимитирующий признак вредности вещества в воде - признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде.

  15. Мониторинг окружающей среды - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

  16. Нормы качества воды - установленные значения показателей качества воды по видам водопользования.

  17. Окружающая среда - совокупность компонентов природной среды, природных и антропогенных объектов.

  18. Поверхностные воды - воды, находящиеся на поверхности суши в виде различных водных объектов.

  19. Предельно допустимая концентрация веществ в воде (ПДК) - концентрация вещества в воде, выше которой вода непригодна для одного или нескольких видов водопользования.

  20. Пункт наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши - место на водном объекте, в котором проводится комплекс работ для получения данных о составе и свойствах воды, предназначенных для последующего обобщения, анализа и систематизации.

  21. Самоочищение вод - совокупность природных процессов, направленных на восстановление экологического благополучия водного объекта.

  22. Сеть пунктов наблюдений - совокупность пунктов наблюдений конкретного вида, построенная по научно обоснованному принципу.

  23. Состояние водного объекта - характеристика водного объекта по совокупности его количественных и качественных показателей применительно к видам водопользования.

  24. Створ гарантированного смешения - условное поперечное сечение водотока, в котором устанавливается достаточно полное (не менее 80%) гарантированное в течение года смешение сточных вод источника загрязнения с водой водотока.

  25. Створ полного смешения - ближайший к источнику, влияющему на качество воды, поперечный профиль русла водотока, в котором устанавливается практически равномерное распределение значений температуры воды и концентраций веществ в ней.

  26. Створ пункта наблюдений - условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производят комплекс работ для получения данных о показателях состава и свойствах воды.

  27. Сточные воды - воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

  28. Токсикологические (биотестовые) показатели - показатели биотестирования на различных тест-объектах.

  29. Устьевой участок реки - часть нижнего течения реки, на которой проявляется влияние моря и происходит дельтообразование.

  30. Фонд данных о состоянии окружающей природной среды - совокупность сведений и информационной продукции, подлежащих длительному использованию и хранению. Фоновое значение показателей качества воды - значение показателей качества воды водоема или водотока до влияния на него источника загрязнения.

  31. Эвтрофирование вод - повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов.

  32. Экологическая безопасность - состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.

  33. Экологическое благополучие экосистемы - состояние системы, которое характеризуется нормальным воспроизведением ее основных звеньев.


2. Область применения
Настоящие указания предлагают систему организации и функционирования мониторинга водных экосистем суши. Методические указания подлежат учету:

  • организациями, проводящими и занимающимися организацией системы мониторинга водных объектов суши и его подсистем (мониторинг донных отложений, берегов и водоохранных зон);

  • оперативно-производственными подразделениями, которые осуществляют наблюдения за состоянием водных объектов, в рамках Государственной программы наблюдений;

  • научно-исследовательскими организациями, занимающимися вопросами оценки и прогнозирования последствий антропогенного воздействия на водные объекты;

  • проектными организациями, разрабатывающие вопросы планирования и обоснования водохозяйственных и водоохранных мероприятий;

  • собственники водных объектов, арендаторами и водопользователями.

3. Общие положения

Ухудшение экологического состояния водных объектов ведет не только к их деградации, но и к проблемам их водохозяйственного использования. Происходит это на фоне сокращенной сети наблюдений в системе государственного мониторинга, и ослабления контроля влияния на водные объекты антропогенной деятельности.

В рамках осуществления Государственного мониторинга водных объектов в 2007 г. организациями Росводресурс осуществлялось наблюдение за качеством воды в водных объектах, включая водохранилища, трансграничные створы и створы на границах субъектов Федерации. Наблюдения выполнены на 1085 створах, находящихся в зоне деятельности бассейновых водных управлений (БВУ), что составляет менее 0,5% от требуемого количества. В России 3млн. рек. На долю малых, средних и крупных рек, которые представляют собой основные источники водоснабжения, приходится 41,7% от общего количества естественных водотоков. Применение методов моделирования, позволяет задействовать 20% всех рек для получения необходимых рядов для всех рек. Учитывая также, что количество рек активно используемых также составляет примерно 20% общего числа, количество постов наблюдений, даже исходя из расчета 1 пост на реке, должно составлять 48000 шт.

Из общего числа исследуемых створов, наблюдения проведены в 60 створах на трансграничных водных объектах, и 272 створах на водохранилищах. Учитывая, что в России 2290 водохранилищ, наблюдениями охвачено не более 12%.

Перечень определяемых гидрохимических показателей воды устанавливался с учетом программы проведения режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши [РД 52. 24. 309 – 2004].

В настоящее время актуальны вопросы, связанные с выявлением источников негативного воздействия, контролем происходящих процессов, как в самих водных объектах, так и в пределах их водоохранных территорий. Решение данных вопросов, путем восстановления сети станций наблюдений, представляются недостаточными, и даже, невозможным. Связано это с характером и рядом последствий антропогенного влияния:



  • количество источников негативного воздействия и их разнообразие возросло и продолжает увеличиваться;

  • совместное влияние нескольких причин, ухудшающих качество воды, еще одна серьезная причина опасности для водных объектов, сложная для обнаружения и разработки методов охраны. Влияние многочисленных негативных факторов, в силу действия законов «Эмерджентности» и «Боулича» [Реймерс,1990], даже при подпороговом уровне их воздействия на систему, может вызвать получение качественно нового отрицательного эффекта;

  • возросла роль причинно следственных связей. Последнее приводит к тому, что следствия, вызванные ранее какой-либо причиной, или их совокупностью, перерастают в причины. Например, загрязненность реки Москвы первоначально отмечалась в связи с поступление загрязнений со сточными водами (причина). Это привело к загрязнению грунтов донной толщи (следствие) и, в настоящее время, вторичное загрязнение играет (переросло в причину) существенную роль в загрязнении реки. Таким образом, донные отложения стали источником загрязнения.

В условиях, когда усложняются взаимосвязи и взаимозависимости в техно-природной системе, невозможно управление простыми способами. Требуется развитие многообразных структур и методов. Это в полной мере относится и к мониторингу. Основные требования могут быть сформулированы следующим образом.

  • Постоянство контроля и охват больших территорий на основе использования стационарных станций наблюдения. Постоянство контроля больших территорий может быть достигнуто при использовании средств космического сканирования и/или аэрофотосъёмки. Космическая и аэрофотосъемка с большой высоты позволяет, с высокой разрешающей способностью, составить общее представление о состоянии объекта и выявить возможные проблемные области (например: предпаводковая обстановка, состояние территорий, переброска стока, пожароопасность, наполнение водохранилищ и т.п.). Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), при съемке с малых высот, позволяет конкретизировать обстановку в проблемной зоне, путем получения дополнительных исходных данных. Анализ получаемых сведений позволит обосновать принятие решений.



Рис. 1 Охват территории при проведении мониторинга с помощью летательных аппаратов.

  • Оперативность и достоверность, на фоне относительной простоты и снижения трудоемкости - достигается использование разноуровенного контроля (космический контроль  аэро  наземный), с частичным дублированием информации и достаточной для практики периодичностью. В соответствии с общим принципом системных исследований «от общего к частному» происходит локализация проблемных зон, на которых и проводятся конкретные детальные исследования.



Уточнение

ситуации

Выявление

проблемного

объекта
Обоснование

наземного контроля

Рис. 2 Схема выявления проблемной зоны и конкретизация ситуации.

Таким образом, развитие мониторинга предлагается, на основе постоянного отслеживания появляющихся изменений в водных и около водных объектах современными техническими средствами. Развитие пригодных, для разных уровней мониторинга, методов прогноза и оценки состояния объектов, с учетом обратной связи, которая осуществляется периодическим контролем фактического состояния.

Рис. 3 Применение методов контроля разного уровня.

Общая схема представляется следующим образом.


  1. Рекогносцировочный контроль - анализ общего состояния водных и наземных объектов, с одновременным применением разных методов: аэрокосмической съемки, наземного визуального и инструментального обследования, биотестирования и расчетных методов. Цель - оценить фактическую ситуацию и эффекты воздействия антропогенной деятельности за прошедший период, оценить формирующиеся тенденции изменения состояния системы и уточнить связи между параметрами определяемыми разными методами. Данный контроль обеспечивает «реперную» привязку к конкретным условиям (данный вид контроля может проводиться 1в несколько лет, раз в год или период года, в зависимости от потребностей).

  2. Постоянный контроль ситуации (не реже 1 раз в 10 дней)- позволяет выявлять проблемные зоны, путем анализа происходящих изменений и отклонений от естественных процессов. Используется стационарная сеть наблюдений, методы аэрокосмического сканирования, с прогнозированием ситуации расчетными методами.

  3. Разовое обследование (по мере необходимости) – наблюдения в проблемных зонах, опасных очагах путем использования средств высокой разрешающей способности, позволяющих получать параметры, конкретизирующие ситуацию.

  4. Прогнозирование ситуации на постоянно действующей модели водной системы. Это позволяет использовать полученную информацию для выявления проблемных участков, на которых могут возникать недопустимые отклонения от норм.



4. Общие вопросы мониторинга
Основная идея проведения мониторинговых исследований заключается в формировании блочной структуры, основанной на многоуровневом делении территории с применением комплекса средств.

Блочность подразумевает выделение объектов, за которыми проводится наблюдение (водная толща, донный грунт, береговая линия, прибрежная территория и т.д.). В каждом блоке проводится весь комплекс необходимых наблюдений. Полученные данные по разным блокам должны быть сопоставимы между собой. В каждом блоке используются новейшие технические средства (летательные аппараты, наземные наблюдения и расчетные методы).

Многоуровенность связана с необходимостью охвата всей территории исследуемого объекта и строится по схеме: от общей ситуации на крупномасштабной территории к детализации, с частичным дублированием (уточнением) информации.

Данная схема позволяет получать необходимые данные для любого объекта в целом и его отдельного участка, восполнять ряды наблюдений (например, в условиях потери части данных или пропуска наблюдений), контролировать всю территорию и получать данные сопоставимые в пространственно временном отношении.


5. Назначение створов наблюдений
Мониторинг осуществляется на водных объектах, включая их прибрежные территории, в первую очередь берега и водоохранные зоны, водохозяйственные системы и сооружения. Количество створов наблюдений и их размещение определяется принципами «Разумной достаточности», «Эффективности», «Управляемости» и «Обратной связи» [Реймерс, 1990]. Это обеспечивает удовлетворение потребности для выполнения хозяйственных задач (необходимость в гидрологической, гидрохимической, гидробиологической информации). Размещение контрольных створов производится с учетом необходимости анализа: природных условий среды; антропогенного воздействия; значимости объектов. В связи с этим выделяются следующие зоны мониторинга.

  1. Зона непосредственного воздействия - районы интенсивного протекания русловых процессов, переформирования прибрежных территорий, устья рек и их отдельные участки, гидроузлы, места сброса сточных вод, поступление площадных стоков и т.п.

  2. Зона транзитных участков - контроль загрязнения воды в районах, примыкающих к зонам непосредственного влияния и попадающих под косвенное воздействие. В данных зонах осуществляется мониторинг трансформации и распространения загрязнений.

  3. Фоновые зоны - вне зон прямого и косвенного антропогенного воздействия (например, выше по течению рек).

Проведение наблюдений, в данных зонах, должны позволять получать следующие сведения.

  • Выявить влияние антропогенного воздействия (сосредоточенного и рассредоточенного, прямого и косвенного) и изменения, происходящие в окружающей среде. В этом случае необходимы наблюдения в источниках воздействия, в створах выше и ниже мест их влияния на реку (рис. 4).



Рис.4 Места отбора проб воды и донного грунта для проведения гидрохимического и гидробиологического анализа для условий сосредоточенного воздействия на реки.




  • Анализировать данные, проводить оценку и прогноз изменений состояния природной среды в целом и отдельных её компонентов. В данном случае появляется необходимость получения сведений о естественном (фоновом) состоянии водных объектов и их состоянии с учетом оказываемого влияния. Створы наблюдения устанавливаются в местах (рис. 5):

    • отсутствия прямого и косвенного антропогенного влияния (или косвенное воздействие несущественно) – фоновые створы;

    • проявления процессов естественного или антропогенного происхождения (оползни, сели, подтопление, эрозия и др.);

    • регламентируемых потребностями планирования использования водных ресурсов [Методика расчета водохозяйственных балансов водных объектов. – МПР России. 2007 г.].

    • Разрабатывать оптимальную систему управления на основе минимизации антропогенного воздействия на окружающую среду.




    1. фоновый створ;

2-2 створ гидроузла;

3-3 устье крупного притока;

4-4 на границе административных образований или государственного деления;

5-5 устье реки


Рис. 5 Пример назначения створов мониторинговых наблюдений.
Получаемые в створах данные должны позволять формировать многолетние ряды контролируемых параметров водных объектов. В этом случае учитывается использование расчетных методов (особенно для неконтролируемых постоянными наблюдениями створов), в том числе методов аналогии на фоне районирования территории. Районирование проводится, например, на основе типизации основных параметров (гидрологических, гидрохимических) и условий формирования водных объектов.
6. Масштабы охватываемой территории
Масштабы мониторинговых исследований разделяются по уровням, в соответствии с принципом «Иерархичности»:

  • глобальный - осуществляется на основе международного сотрудничества (необходим, например, для мониторинга трансграничных водных объектов);

  • национальный - осуществляется в пределах страны и ее крупных регионов, бассейнов крупных и уникальных водных объектов (например, озеро Байкал), водохозяйственных систем государственного значения (например, Волжско-Камский каскад);

  • региональный - осуществляется в пределах бассейнов рек, интенсивно осваиваемых районов (например, московский мегаполис);

  • локальный - включает слежение за изменениями качества среды в пределах водохозяйственного гидроузла, участка водного объекта;

  • импактный - осуществляется в пределах особо опасного источника.

Каждый уровень исследований предполагает контроль изменения соответствующих параметров окружающей среды, которые должны позволять:



  • определить загрязненность различных сред, распределение загрязняющих агентов в пространстве и времени;

  • определить скорость протекания негативных процессов, в том числе величины и скорости распространения потоков загрязняющих веществ, возможных путей их трансформации;

  • решить проблемы сопоставимости результатов анализов, проводимых разными методами;

  • обеспечить заинтересованных пользователей информацией, необходимой для принятия решений (оперативных и перспективных) на различных административных уровнях.

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию, касающуюся:

  • состояния водных объектов водной (водной толщи, донных отложениях, состояния биоты);

  • состояния прилегающей территории и берегов;

  • сведений об источниках и факторах воздействия;

  • оценки допустимости воздействий.


Рис. 6 Структура использования средств и масштабы охвата

территории при проведении мониторинговых исследований.



  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал