Антропогенная нагрузка на водные объекты кратко

Обновлено: 05.07.2024

Загрязнение вод проявляется в изменении их физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запаха, вкуса), увеличении содержания солей (сульфатов, хлоридов, нитратов и др.), токсичных тяжелых металлов, сокращении содержания растворенного в воде кислорода, увеличении содержания радионуклидов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире: на каждого жителя России приходится свыше 30 000 м3 воды в год. Однако в настоящее время из-за загрязнения около 70% рек и озер России утратили свои качества источников питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют недоброкачественную воду.

Частично нарушено даже исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала — уникального озера на нашей планете, которое могло бы обеспечивать чистой водой все человечество в течение почти 50 лет. По современным оценкам, загрязнено более 100 км3 байкальской воды. На акваторию озера поступают нефтепродукты, нитраты, хлориды и другие загрязнители. Только размеры озера, огромный объем водной массы, а также способность биотического сообщества Байкала поддерживать процессы самоочищения пока спасают экосистему озера от деградации.

Различают химические, биологические и физические загрязнители вод. К наиболее распространенным химическим

загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др.
Биологическими
загрязнителями служат вирусы, болезнетворные бактерии и вообще любые болезнетворные микроорганизмы. Под
физическими
загрязнителями подразумевают радиоактивные вещества, механическое и тепловое загрязнение и т.д.

Химическое загрязнение является наиболее распространенным, стойким и охватывающим значительные территории. Оно может быть органическим

(фенолы, пестициды, нефть и др.) и
неорганическим
(соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пластах вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются или восстанавливаются, выпадают в осадок, однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит.

Биологическое загрязнение обычно носит временный характер. При радиоактивном загрязнении

наиболее опасны долгоживущие радионуклиды (стронций-90, цезий-137, изотопы урана, радия, плутония и т.д.). Радиоактивные вещества могут попадать в водоемы в результате сбрасывания в них радиоактивных отходов (РАО), захоронения РАО при несоблюдении условия их герметичности, глобальных выпадений из атмосферы после испытаний ядерного оружия или радиационных аварий на атомных реакторах. В результате просачивания в глубь литосферы вместе с водой радионуклиды могут загрязнять и подземные воды.

Механическое загрязнение

обусловлено присутствием в воде различных механических примесей (песок, камни, ил и др.). Механические примеси могут существенно ухудшать органолептические показатели воды. Для поверхностных вод выделяют также их засорение твердыми отходами (остатками лесосплава, мусором, железобетонными конструкциями, промышленными и бытовыми отходами), которые отрицательно влияют на условия обитания гидробионтов и на состояние водной экосистемы в целом.

Тепловое загрязнение

Основными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются:

1. сброс в водоемы неочищенных сточных вод;

2. смыв ядохимикатов ливневыми осадками;

3. газодымовые выбросы;

4. утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водостокам причиняет сброс в них неочищенных сточных вод – промышленных, коммунально-бытовых и др. В настоящее время объемы сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не уменьшаются, но продолжают расти.

В коммунально-бытовых сточных водах, поступающих из жилых и общественных зданий, преобладают различные органические вещества и микроорганизмы, что может приводить к бактериальному загрязнению вод.

Основные загрязнители водных экосистем в различных

отраслях промышленности

Отрасль промышленностиОсновные виды загрязняющих веществ
Нефтегазодобыча, нефтепереработкаНефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, фенолы, аммонийные соли, сульфиды
Лесная промышленность, целлюлозно-бумажная промышленностьСульфаты, органические вещества, лигнины, смолистые и жирные вещества
Машиностроение, металлообработка, металлургияТяжелые металлы, фториды, цианиды, аммонийные соединения, нефтепродукты, фенолы, смолы
Химическая промышленностьФенолы, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, ароматические углеводороды, неорганика
Горнодобывающая и угольная промышленностьФлотореагенты, неорганика, фенолы
Легкая, текстильная и пищевая промышленностьСинтетические поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, органические красители, другие органические вещества

Значительное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смывается с сельскохозяйственных территорий. В основном они попадают в водоемы и водостоки без какой-либо очистки, а поэтому содержат высокую концентрацию органических веществ, биогенных элементов и других загрязнителей.

Газодымовые выбросы, содержащие пыль и аэрозоли, оседают на водные поверхности из атмосферы. Например, плотность выпадения серы на европейской территории России по оценкам в среднем составляет от 0,25 до 2 т/км2 .

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных шельфовых зонах, при сбросах с судов балластных вод и т.д.

Загрязняющие вещества могут проникать и в подземные воды: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойников и др. Загрязнения подземных вод не ограничиваются территориями промышленных предприятий, хранилищ отходов и пр., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20 — 30 км и более от источника загрязнения. Это создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах.

Вообще говоря, загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, почв и других компонентов природной среды. В частности, загрязняющие вещества, содержащиеся в подземных водах, могут выноситься потоком в поверхностные водоемы и загрязнять их.

Помимо избытка биогенных веществ на пресноводные экосистемы губительное воздействие оказывают и другие загрязняющие вещества: тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), фенолы и т.д. Так, гидробионты Байкала, в процессе длительной эволюции адаптировавшиеся к естественному набору химических соединений притоков озера, оказались неспособными к переработке чуждых природным водам химических соединений (нефтепродуктов, тяжелых металлов, солей и др.). В результате в Байкале отмечено обеднение видового разнообразия и уменьшение статических показателей популяций гидробионтов, в частности, уменьшение биомассы зоопланктона и гибель значительной части популяции байкальской нерпы.

В Мировой океан ежегодно сбрасывается до 300 млрд. м3 сточных вод, 90% из которых не подвергаются предварительной очистке. Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством токсичных химических соединений, которые, аккумулируясь гидробионтами, передаются по трофическим цепям и, в результате, обусловливают гибель консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных (например, морских птиц). Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (в особенности, бензпирен), пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.).

В итоге экологические последствия загрязнения морских экосистем проявляются в виде следующих явлений:

Гидросфера - водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность Мирового океана (акватория) составляет 361 млн. км 2 . Она примерно в 2,4 раза больше площади суши - территории, занимающей 149 млн. км 2 .

Антропогенное воздействие на гидросферу проявляется в виде истощения и загрязнения вод.

Истощение вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод). И то и другое приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе человек - биосфера.

К весьма серьезным экологическим последствиям может приводить изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Примером может служить трагедия Аральского моря. С 1960-х годов XX века уровень моря (и объём воды в нём) стал быстро снижаться вследствие забора воды из основных питающих рек Амударья и Сырдарья с целью орошения [1]. Коллекторно-дренажные воды, поступающие с полей в русло Сырдарьи и Амударьи, стали причиной отложений из пестицидов и различных других сельскохозяйственных ядохимикатов, появляющихся местами на 54 тыс. км² бывшего морского дна, покрытого солью. Пыльные бури разносят соль, пыль и ядохимикаты на расстояние до 500 км. Бикарбонат натрия, хлорид натрия и сульфат натрия переносятся по воздуху и уничтожают или замедляют развитие естественной растительности и сельскохозяйственных культур.

В 1989 году море распалось на два изолированных водоёма - Северное (Малое) и Южное (Большое) Аральское море. На 2003 год площадь поверхности Аральского моря составляла около четверти первоначальной, а объём воды - около 10 %. К началу 2000-х абсолютный уровень воды в море снизился до отметки 31 м, что на 22 м ниже исходного уровня, наблюдавшегося в конце 1950-х.

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.

Сточные воды – это воды, сбрасываемые в установленном порядке в водные объекты после их использования или поступившие с прилегающей территории.

Антропогенное загрязнение водных объектов происходит за счет двух основных источников:

· организованного сброса городских сточных вод;

· неорганизованного сброса сточных вод с территорий населенных пунктов, площадок промышленных предприятий, с территорий, занятых под сельское хозяйство, луга, пастбища и др.

Основные пути загрязнения гидросферы [2]:

1) загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 км 2 . Восстановление пораженных экосистем занимает 10 - 15 лет;

- выброс нефти при бурении в момент входа бура в нефтяной пласт, если не срабатывают специальные системы безопасности, то нефть начинает фонтанировать в воду. До 20% мирового океана уже покрыты няфтяной пленкой

- аварии и гибель танкеров при транспортировке нефти

Одна тонна нефти при распределении ее мономолекулярным слоем могла бы покрыть пленкой примерно 12 км 2 акваторий. В реальных условиях нефтяные пятна перемещаются под воздействием ветра и морских течений, причем в воде нефть подвергается определенным изменениям: летучие фракции испаряются, водорастворимые - выщелачиваются, а остающийся вязкий остаток образует с водой стойкие длительно существующие эмульсии.

- поступление в гидросферу мазута и нефти из трюмов затонувших судов.

- сток нефти и нефтепродуктов с территорий предприятии по переработке нефти нефтехранилищ, транспортных хозяйств, а также с насыщенных транспортом крупных внутри- и межгородских магистралей

Нефть опасна для рыбы и водоплавающих птиц. Помимо того, что она приводит их к гибели при непосредственном контакте, неизбежно ее попадание в пищевые цепи. Заметим, что для популяций животных и экосистем в целом последствия нефтяного загрязнения от источника не зависят, ибо они всегда практически одинаковы. Разница лишь в масштабах.

Данная сфера природопользования связана с двумя основными источниками загрязнения: выращиванием сельскохозяйственной продукции на полях и животноводством. Первый источник - основная причина поступления в проточные и непроточные водоемы смываемых с полей удобрений и ядохимикатов. Основные компоненты удобрений - соединения азота, фосфора и калия. Нитраты и фосфаты, попавшие в водоем, выполняют, как и на суше, роль удобрений, т. е. приводят к повышению продуктивности водных продуцентов, в том числе высших растений и фитопланктона. Вслед за этим возрастает и биомасса консументов. Все эти аэробные организмы интенсивно используют растворенный в воде кислород на дыхание. Кроме того, происходит отмирание организмов, и часть кислорода тратится на окисление мертвой органики. В результате расход кислорода опережает его поступление в воду, и в водной экосистеме начинают преобладать анаэробные процессы. Вода становится непригодной для жизни.

Ядохимикаты (пестициды) также неизбежно оказываются в почве, а из нее с поверхностным и грунтовым стоком выносятся в водоемы, где опять-таки включаются в пищевые цепи. Наиболее опасными ядохимикатами являются хлорорганические, фосфорорганические, ртуть- и мышьяксодержащие. Последние две группы широко используются для протравливания семян, чтобы защитить их от микроорганизмов в период хранения и перед посевом. Аналогичную угрозу представляют для водоемов и другие яды, применяемые в растениеводстве: гербициды, арборициды, дефолианты, десиканты. Последние используются для предуборочного подсушивания растений на корню и содержат такие вещества, как серная и мышьяковая кислоты, хлораты кальция, магния, натрия.

2) загрязнение ионами тяжелых металлов. Нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека;

3) загрязнение кислотными дождями. Приводит к закислению водоемов и гибели экосистем;

5) тепловое загрязнение. Вызывается сбросом в водоемы подогре­тых вод ТЭС и АЭС. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий и выделению ядовитых газов - сероводорода, метана. Это приводит к массовому развитию сине-зеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов;

7) механическое загрязнение. Повышает содержание механических примесей (песок, шлам, ил и др.), которые могут значительно ухудшать органолептические показатели вод;

8) бактериальное и биологическое загрязнение. Связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.

Рассмотрим основные современные источники загрязнения океанов, морей, водоемов и водотоков суши [3].

При этом доля последних значительно большая, чем городских сточных вод, даже несмотря на то, что не все они проходят через очистные сооружения.

Антропогенное воздействие на литосферу. Деградация земель.

Следует учитывать, что почва практически невозобновимый природный ресурс. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Эти процессы ведут к весьма опасной по своим далеко идущим последствиям дегумификации — потере гумуса. Дегумификация возрастает и за счет неумеренного внесения в почву минеральных удобрений. За последнее столетие почвы Черноземья потеряли от трети до половины содержания гумуса. Но даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия не дает почве возможность выполнить в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т.е. ухудшать свои свойства.

К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера:

2. загрязнение, вторичное засоление, заболачивание, опустынивание. В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем, причина неустойчивого состояния которых в их упрощенном фитоценозе, не обеспечивающем оптимальную саморегуляцию.

Огромный экологический ущерб почвам наносит эрозия.

1. Эрозия почв (от лат. erosio — разъедание) - разрушение и снос верхних, наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

По аналогии выделяют также промышленную эрозию (разрушение почв при строительстве и при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.

Однако настоящим бичом земледелия у нас в стране и в мире остаются ветровая эрозия (ей подвержены 34% суши) и водная эрозия, активно действующая на 31% поверхности суши. В засушливых районах мира эродировано 60% от общей площади, из них 20% - сильно эродированы.

Интенсивность ветровой эрозии (дефляции) зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

При очень сильных и продолжительных ветрах возникают пыльные бури. Они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни и безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв. Пыльные бури загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека. В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии и др.

В настоящее время крупнейший источник пыли - Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т/г. Другой крупный пылевой очаг - Черные земли Калмыкии.

Подводной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают водную эрозии плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развита является производственная и иная деятельность человека: появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Оврагов только на территории Русской равнины 5 млн га, и площадь их увеличивается: ежедневные потери почв из-за развития оврагов достигаю100-20о Гa.

2. Загрязнение почв. Основные загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы и отбросы производства; 4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: 5) нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. По данным ВОЗ, отравлению пестицидами в мире каждый год подвергаются до 2 млн. человек, из них 40 тыс. - с летальным исходом.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет, и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов, так как обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. Вот почему применение наиболее опасного из них - ДДТ - в нашей стране и в большинстве развитых стран запрещено. Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для фауны и флоры. Можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при транспортировке и хранении. Из различных удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн. т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известна, ограничена.

Огромный вред для функционирования почв представляют газодымовые выбросы промпредприятий. Почва способна накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы, радионуклиды и радиоизотопы, оседающие из этих выбросов.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Поволжье и др. Причины загрязнения: аварии на нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи у аварийные и технологические выбросы и т.д. В Западной Сибири свыше 20 тыс. га загрязнены нефтью толщиной слоя не менее 5 см. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5% (6 млн га), замазученными оказались 30 тыс. га. В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30%, в России - 18% общей площади орошаемых земель. Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые - растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.

Заболачивание почв наблюдается в переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Оно сопровождается деградационными процессами в биоценозах, накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов. Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание - это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. На территории СНГ опустыниванию подвержено Приаралье, Прибалхашье, земли в Калмыкии и Астраханской области и, некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия.

ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА РЕЧНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ С УЧЕТОМ ИХ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ

Дата введения 2015-02-02
Срок действия до 2020-02-03

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным бюджетным учреждением "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ")

2 РАЗРАБОТЧИКИ A.M.Никаноров, д-р геол.-минер. наук; В.А.Брызгало, канд. хим. наук; Л.С.Косменко, канд. хим. наук; О.С.Решетняк, канд. геогр. наук; А.О.Даниленко, канд. биол. наук; М.Ю.Кондакова, канд. биол. наук

3 СОГЛАСОВАНЫ с Федеральным государственным бюджетным учреждением "Научно-производственное объединение "Тайфун" (ФГБУ "НПО "Тайфун") 16.10.2014 и Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета 20.11.2014

4 УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Руководителя Росгидромета 21.11.2014

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 17.12.2014 N 684

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

6 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

7 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2020 год

ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ 5 ЛЕТ

1 Область применения

Настоящие рекомендации устанавливают подходы к оценке антропогенной нагрузки по показателям доли антропогенного воздействия и/или притока химических веществ на речные экосистемы с учетом их региональных особенностей, необходимой для совершенствования режимного и оперативного мониторинга, типизации объектов водного фонда, прогнозирования качества поверхностных вод и решения других практических задач.

Рекомендации предназначены для оперативно-производственных подразделений Росгидромета, осуществляющих наблюдения за изменчивостью химико-биологического состояния поверхностных вод суши в рамках Государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН), для подразделений соответствующих министерств и ведомств, в задачи которых входит своевременное предупреждение о возможной экологической угрозе на контролируемых водных объектах, а также для научно-исследовательских организаций, занимающихся вопросами оценки и прогнозирования последствий антропогенного воздействия на речные экосистемы.

2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

РД 52.24.309-2011 Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши

РД 52.24.622-2001 Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков

РД 52.24.633-2002 Методические указания. Методические основы создания и функционирования подсистемы мониторинга экологического регресса пресноводных экосистем

РД 52.24.643-2002 Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям

Р 52.24.661-2004 Оценка риска антропогенного воздействия приоритетных загрязняющих веществ на поверхностные воды суши

Р 52.24.776-2012 Оценка антропогенной нагрузки и риска воздействия на устьевые области рек с учетом их региональных особенностей

Примечание - При пользовании настоящих рекомендаций целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящих рекомендациях применяются следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 абиотическая компонента: Абиотическая среда, представляющая совокупность неорганических условий (факторов) обитания организмов [1].

3.1.2 антропогенная нагрузка: Степень антропогенно-техногенного воздействия на отдельные компоненты природной среды или в целом на ландшафт [1].

3.1.3 вариационный ряд: Совокупность значений варьирующего признака и соответствующих им численностей единиц совокупности [2].

3.1.4 величина интервала (интервальная разность): Разность между верхними и нижними границами интервала [2].

3.1.5 воздействие антропогенное: Влияние человека и его деятельности на окружающую природную среду [3].

3.1.6 интервал: Границы значений варьирующего признака [2].

загрязненность вод: Содержание загрязняющих воду веществ, микроорганизмов и тепла, вызывающее нарушение требований к качеству воды.

качество воды: Характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования.

3.1.9 классификация степени загрязненности воды водных объектов: Условное разделение всего диапазона состава и свойств воды водных объектов в условиях антропогенного воздействия с постепенным переходом от "условно чистой" до "экстремально грязной" по значениям комбинаторного индекса загрязненности воды с учетом ряда дополнительных факторов (РД 52.24.643).

3.1.10 критерий: Признак, на основании которого проводятся оценка состояния природного объекта или его свойств (например, качества вод, трофности, благополучия, функционирования водной экосистемы и др.), классификация объектов, явлений, свойств [4].

3.1.11 критические показатели загрязненности воды; КПЗ: Ингредиенты или показатели загрязненности воды, которые обуславливают перевод воды по степени загрязненности в класс "очень грязная" и "экстремально грязная" на основании значения рассчитываемого по каждому ингредиенту оценочного балла, учитывающего одновременно значения наблюдаемых концентраций и частоту их обнаружения (РД 52.24.643).

3.1.12 модальный интервал: Интервал, включающий наиболее часто встречающиеся величины в данном вариационном ряду [2].

объем стока: Объем воды, стекающей с водосбора за какой-либо интервал времени.

река: Водоток значительных размеров, питающийся атмосферными осадками со своего водосбора и имеющий четко выраженное русло.

речная система: Совокупность рек, сливающихся вместе и выносящих свои воды в виде общего потока.

состояние водного объекта: Характеристика водного объекта по совокупности его количественных и качественных показателей применительно к видам водопользования.

Примечание. К количественным и качественным показателям относятся: расход воды, скорость течения, глубина водного объекта, температура воды, рН, БПК и др.

3.2 В настоящих рекомендациях введены и применены следующие сокращения:

- БПК - биохимическое потребление кислорода;

- ГСН - государственная служба наблюдений за состоянием окружающей среды;

- ЛООВ - легкоокисляемые органические вещества;

- ПДК - предельно допустимая концентрация;

- УКИЗВ - удельный комбинаторный индекс загрязненности воды.

4 Общие положения по оценке антропогенной нагрузки на речные экосистемы с учетом их региональных особенностей

4.1 Возрастающие темпы хозяйственной деятельности человека обусловливают необходимость оценки антропогенной нагрузки на различные геосистемы (объекты окружающей среды) с учетом всей совокупности возможного вредного воздействия различных факторов и природной специфики объектов (региональных особенностей).

Допустимой будет считаться такая антропогенная нагрузка, при которой отклонение системы от нормального естественного состояния не приводит к нарушению природных устойчивых биогеохимических связей в экосистемах и не ухудшает качество среды.

4.2 При оценке антропогенной нагрузки на речные экосистемы необходимо выявить границы между областями их нормального функционирования и измененного (под влиянием какого-либо фактора воздействия). Это позволяет оценить различные состояния экосистемы от естественного до антропогенно трансформированного, при котором произошли существенные изменения в состоянии экосистемы.

4.3 Градации антропогенной нагрузки устанавливают по результатам оценки состояния речных экосистем в зависимости от степени их нарушенности, а также на основе выявления причинно-следственных связей между воздействием на биоту и ее откликом.

Согласно Р 52.24.661 и [1], [3] состояние речных экосистем можно условно разделить на:

- естественное - не нарушенное антропогенным воздействием;

- равновесное - скорость внутриводоемных биохимических процессов восстановления экосистемы превышает темпы антропогенных нарушений;

- кризисное - скорость внутриводоемных биохимических процессов восстановления экосистемы ниже темпов антропогенных нарушений;

- критическое - обратимая замена природных экологических систем на измененные по трофности, сапробности и биологической продуктивности пресноводные экосистемы;

- катастрофическое - необратимый процесс перехода пресноводных экосистем в новое состояние по трофности, сапробности и биологической продуктивности.

4.4 Классификаторы оценки антропогенной нагрузки на речные экосистемы разработаны на основе систематизации многолетней режимной информации ГСН о состоянии речных экосистем России, позволяющей учесть всё многообразие региональных особенностей их формирования и функционирования.

В перечень показателей, по которым проводится оценка изменчивости состояния речных экосистем, включены такие гидрохимические показатели, как содержание растворенного в воде кислорода, азот аммонийный, биохимическое потребление кислорода (БПК), нефтепродукты, которые удовлетворяют требованиям интегральности, неспецифичности отклика на воздействие, минимизации затрат на измерение, надежности определения [5].

Оценка изменчивости состояния речных экосистем дает возможность выявить интервалы колебания показателей, превышение которых приводит к переходу экосистемы в другое состояние. Градации состояния речных экосистем приведены в 4.3.

Экосистемы, функционирующие в разных состояниях, испытывают разную по уровню антропогенную нагрузку.

Антропогенная нагрузка на различных участках реки в основном обусловливается поступлением химических веществ с речным стоком с расположенных выше участков.

4.5 Оценку антропогенной нагрузки по длине реки проводят на основе анализа многолетней гидрологической и гидрохимической информации ГСН на пунктах режимных наблюдений.

Участки реки выбирают с учетом наличия стационарных пунктов режимных наблюдений ГСН, неравномерности антропогенного воздействия и различных физико-географических условий функционирования речных экосистем.

Корректировка выбора участков реки для оценки антропогенной нагрузки может быть проведена на основе анализа многолетней режимной информации согласно РД 52.24.633, РД 52.24.643, Р 52.24.661, Р 52.24.776 с учетом оценки:

а) степени загрязненности и изменчивости компонентного состава водной среды на различных участках по длине реки;

б) изменчивости биотических показателей состояния речных экосистем на отдельных участках реки;

Антропогенная нагрузка – это емкость природного комплекса (ПК).

Это числовые показатели, которые определяют – а сколько человек можно разместить на том или ином участке ПК таким образом, чтобы ПК сохранил свою биологическую и эстетическую ценность и не деградировал.

Рассчитанные нормативы АН на те или иные природные объекты должны быть отражены в соответствующих нормативно-правовых документах. Организаторы отдыха, использующие (эксплуатирующие) ПК, обязаны им следовать, в противном случае они должны подвергаться административной, или уголовной ответственности. Такое положение должно регулироваться законодательными актами федерального или регионального уровня.

В раде случаев, антропогенную нагрузку рассчитывают для каждого компонента ландшафта – рельефа, водных объектов и почвенно-растительного покрова.

Существуют два типа критериев: технологический и психологический.

Технологический критерий – это максимально допустимое количество человек, которое можно разместить на 1 га территории, и это не приведет к деградации как природного комплекса в целом, так и отдельных его компонентов. Он неодинаков для различных природных ландшафтов и зависит от степени устойчивости биогеоценозов к рекреационным нагрузкам.

Психологический критерий определяется психологичес­ким комфортом, необходимым человеку во время отдыха. Этот критерий характеризуется минимальными показателями, и в среднем он равен 0,5—1 чел./га.

При размещение рекреационных объектов стараются придерживаться усредненных характеристик антропогенной нагрузки, учитывая как технологический, так и психологический критерии.

К рельефу предъявляют особые требования с учетом геоморфологических особенностей региона. При проектировании рекреационных учреждений, прокладке туристских маршрутов и инженерных сетей в горных районах или на участках с густорасчлененным рельефом, важно помнить, что склоны неустойчивы и легко подвержены оползням и эрозии.

4.4. Физиологические и психологические критерии безопасности человека

. до них, что очень опасно для человека, поскольку его реакции на опасные объекты, особенно те, которые перемещаются, будут замедленными, а это может стоить ему жизни. .

Степень устойчивости склонов в зависимости от уклона приведена в таблице 1.

Степень устойчивости склонов к рекреационным нагрузкам

Крутизна склонов Степень устойчивости склонов
0° — 10° Устойчивые
11° — 15° Относительно устойчивые
16° — 40° Малоустойчивые
Более 40° Неустойчивые

Растительный покров на склонах более уязвим, так как почвы очень быстро уплотняются, и, вследствие вытаптывания, у растений происходит повреждение корней. Поэтому на склонах антропогенную нагрузку следует уменьшать пропорционально крутизне участка (таблица 2).

Уменьшение нагрузки на лесные массивы на склонах

Крутизна склона Уменьшение нагрузки, %
3° — 8° 25 %
8° — 30° 50 %
Более 30° 100 %

При расчете АН на водные объекты сначала определяют емкость пляжей. Существует стандартный норматив: 5 м 2 на 1 человека. При этом возле акватории отдельно выделяются участки под размещение инфраструктурных объектов: душевых, раздевалок, туалетов, спортивных площадок (для пляжного волейбола и т.д.), пунктов питания, проката, спасательной службы и метеостанции. В том случае, если пляж относится к санаторному учреждению, профилирующемуся на заболеваниях ОДА или туберкулеза, то норматив увеличивается до 12 м 2 на 1 человека.

Нормы антропогенной нагрузки на акватории при различных видах рекреационной деятельности приведены в таблице 3.

Допустимые антропогенные рекреационные нагрузки (чел./га*) на водные объекты

Критерий
Вид акватории технологический психологический
Акватория для купания (на мелководье, при смене купающихся) 300 — 500 чел/га 100 — 200 чел/га
Акватория для катания на: — весельных лодках (2 чел. в лодке) 2 — 5 чел/га 0,5 чел/га
— моторных лодках и водных лыжах 0,5 — 1 чел/га 1 чел на 10-20 га
— на парусных судах 1 — 2 чел/га 1 чел на 5-10 га
Акватория для рыбной ловли:
— рыбалка в прибрежной части с лодки (2 человека в лодке) 20 чел/га 1 чел/га
— рыбалка с берега 100 чел/км 10 чел/км
Охотничьи угодья для спортивно-любительской охоты на водоемах 0,5 чел/га 1 чел на 5 га
Территория для размещения палаточных лагерей на побережье морей (чел./км) 250 — 300 чел/км 15 — 30 чел/км

При размещении турбаз и кемпингов на берегах озер и водохранилищ следует уточнить норму допустимой рекреационной нагрузки по длине береговой линии в зависимости от растительности и уклона берегов. Но в любом случае количество туристов не должно превышать 200 человек на 1 км берега.

Эти нормативы приведены в таблице 4.

Примеры похожих учебных работ

Психологическая характеристика способностей и задатки человека

. многих работ по изучению способностей. Во-первых, под способностями подразумевается индивидуально - психологические особенности, отличающие одного человека от другого". Во-вторых, они "имеют отношение к успешности выполнения какой-либо .

Психологические проявления лжи в общение людей

. испытываемых человеком при обмане. Задачи исследования: 1. На основе изучения зарубежной и отечественной психологической . Предмет исследования: Признаки лжи в общении людей. Объект исследования: Вербальное и невербальное поведение подростка. .

Психологическая саморегуляция и самооценка у людей с онкологическим заболеванием

. Предмет исследования: психологическая саморегуляция и самооценка у людей с онкологическим заболеванием. Объект исследования: . свою очередь, определяется четырьмя свойствами: устойчивостью, изменчивостью, противоречивостью и саморегуляцией. .

Психологические исследование личностных особенностей наркозависимых людей

. устойчивость брачно-семейных отношений зависит от психологической готовности молодых людей к семейной жизни, где под психологической . преобладают амбициозность, желание обладать объектом поклонения. Психологические основы существования такой семьи так .

1)Психологическая наука. Специфика науч.Психологического знания

. объективные факты. Поэтому психологическое познание понимается сегодня . деятельности не задачи технологические, а проблемы гуманитарно-психологические. Работники, . других людей. Психология - наука о психике. Психика – (как объект .

Экологическое состояние поверхностных вод в первую очередь зависит от природного воздействия и антропогенной нагрузки. Интенсивность последней определяется степенью освоенности и хозяйственного использования территории. Основные виды воздействия человека на водные объекты это водопотребление, водоотведение, использование водных объектов в целях стока бытовых и промышленных отходов, загрязнение водных объектов вредными веществами, находящимися в атмосфере.

Водопотребление

По данным учета использования вод по форме 2-ТП (водхоз) в 2000 г. забор воды из водных объектов для использования в области составил 239,42 млн. м 3 (на 4,4 млн. м 3 больше чем в 1999 году), в том числе: подземных вод – 126,12 млн. м 3 , из них шахтно-рудничных – 0,43 млн. м 3 ; поверхностных вод – 113,3 млн. м 3 .

В 2000 году на хозяйственно-питьевые нужды населения и промышленных предприятий области использовано 86,14 млн. м 3 (на 20% больше чем в 1999 г.), на производственные цели – 129,14 млн. м 3 (на 2% больше прошлогоднего), на сельскохозяйственное водоснабжение – 12,55 млн. м 3 (на 50,7% меньше прошлогоднего).

Использование воды питьевого качества на производственные нужды увеличилось по сравнению с 1999 годом на 3% и составило 17,33 млн. м 3 .

Доля поверхностных вод в общем объеме использованной в области воды в 2000 г. составила 49,7%, что на 0,3% меньше чем в прошлом году. В основном, поверхностные воды используются на производственные цели (99,8%), и только 0,2% используются на хозяйственно-питьевые нужды.

Объем воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения увеличился на 2,5% по сравнению с 1999 г. и составил 4626,36 млн. м 3 . Процент экономии свежей воды за счет оборотного и повторно-последовательного водоснабжения остался на уровне прошлых лет и составил в 2000 году – 97%.

Потери воды при транспортировке имеют тенденцию к увеличению, что объясняется ветшанием водопроводных сетей и недостатком финансирования для их ремонта. В 2000 году эти потери составили 10,34 млн. м 3 (4).

Сброс сточных, шахтных и коллекторно-дренажных вод в поверхностные водные объекты в 2000 году уменьшился по сравнению с 1999 годом на 0,4% и составил 140,67 млн. м 3 , в том числе загрязненных без очистки – 6,69 млн. м 3 (на 18,6% больше прошлогоднего), недостаточно-очищенных – 102,19 млн. м 3 (на 2,9% меньше прошлогоднего), нормативно-чистых (без очистки) – 31,79 млн. м 3 (на 4,5% больше чем в прошлом году).

Кроме того, по данным учета использования вод через системы ливневой канализации в поверхностные водные объекты в 2000 г. сброшено 5,47 млн. м 3 поверхностных сточных вод, что на 10% больше чем в прошлом году.

Промышленными предприятиями области сбрасывается 43,8% (61,58 млн. м 3 ) всех сточных вод, в том числе 84,3% (5,64 млн. м 3 ) всех неочищенных стоков и весь объем нормативно-чистых (без очистки) – 31,79 млн. м 3 . На долю предприятий жилищно-коммунального хозяйства падает 52,2% (73,38 млн. м 3 ) всех сточных вод, из них 99% (72,62 млн. м 3 ) недостаточно очищенных стоков.

По данным учета использования вод мощность всех очистных сооружений на конец 2000 года составила 182,51 млн. м 3 , в том числе перед сбросом в водные объекты – 179,97 млн. 3 . Увеличение мощности очистных сооружений в 2000 году объясняется постановкой на статистический учет ряда предприятий.

Эффективность работы очистных сооружений оставляет желать лучшего. В структуре сбрасываемых сточных вод отсутствует категория нормативно-очищенных стоков, все сточные воды, проходящие очистку, сбрасываются недостаточно-очищенными.

Масса загрязняющих веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами, не уменьшилась по сравнению с прошлым годом и составила в 2000 году 17,3 тыс. т.

Основные загрязняющие вещества в сточных водах: хлориды – 7,87 тыс. т (45,6% от общего сброса), сульфаты – 4,29 тыс. т (24,8%), взвешенные вещества – 1,52 тыс. т (8,8%), БПК5 – 1,45 тыс. т (8,4%), нитраты – 0,6 тыс. т (3,7%), азот аммонийный – 0,4 тыс. т (2,5%).

Основная масса загрязняющих веществ (68,7% – 11,9 тыс. т) поступают от предприятий жилищно-коммунального хозяйства, в том числе 77,1% всего объема хлоридов, 56,4% сульфатов, 65,8% взвешенных веществ, 63,6% азота аммонийного, 81,5% железа.

Наряду со сбросом стоков от населенных пунктов промышленности и сельхозпредприятий через системы канализации имеет место рассредоточенный сток с водосборных территорий, промышленных площадок селитебных территорий и сельхозугодий, составляющий около 90% всего ливневого стока.

Из 700 водопользователей, состоящих на учете, только 8% имеют системы ливневой канализации, обеспечивающие сбор, очистку и водоотведение дождевых стоков с их территорий.

Большинство же предприятий не имеют ливневой канализации с очистными сооружениями, что значительно влияет на загрязнение водных объектов нефтепродуктами и взвешенными веществами. Также актуальной проблемой остается организация отвода, сброса, очистки и обезвреживания поверхностного стока (загрязненных дождевых, талых, поливомоечных и других вод) с проезжей части автомобильных дорог городов и других населенных пунктов. В поверхностном стоке содержатся помимо взвешенных веществ и нефтепродуктов, тяжелые металлы (свинец, кадмий и другие) и хлориды, используемые для борьбы с гололедом в зимний период. Все эти вещества с дождевыми, талыми и поливомоечными водами по естественному уклону местности попадают в реки, ручьи, пруды и другие водные объекты.

Остаются неучтенными объемы и воздействие на водные объекты стоков с ферм и полей сельхозпредприятий, расположенных в водоохранных зонах рек и водоемов. Ухудшение экономического состояния сельхозпредприятий, несвоевременное удаление навозосодержащих стоков, накопление их на необорудованных площадках ведет к систематическому загрязнению водоемов.

Как уже было отмечено, важным процессом загрязнения поверхностных вод является выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Поверхностные и подземные воды суши имеют, главным образом, атмосферное питание, и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. К наиболее опасным антропогенным процессам и источникам загрязнения атмосферного воздуха относятся сгорание топлива и мусора, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства. В процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине.

По-прежнему, основным источником загрязнения атмосферы является автотранспорт, выбрасывающий в окружающую природную среду с отработанными газами около 200 различных химических веществ. Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха автомобильным транспортом вносят такие вещества как окись углерода, углеводороды, окислы азота. Наиболее опасным для здоровья является бенз(а) пирен, обладающий сильным канцерогенным действием.

Значительная часть вредных веществ в зимнее время накапливается в снежном покрове, а затем, в период таяния, попадает в реки и озера. Контроль содержания загрязняющих веществ в осадках, выпадающих на территории области, не ведется (5; 6).

Читайте также: