авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Совершенствование методологии восстановления качества поверхностных вод природных водных объектов на уровне субъекта федерации (на примере забайкальского края)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Шарапов Николай Михайлович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ПРИРОДНЫХ ВОДНЫХ

ОБЪЕКТОВ НА УРОВНЕ СУБЪЕКТА ФЕДЕРАЦИИ

(на примере Забайкальского края)

25.00.36 геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Чита – 2010

Диссертация выполнена в ГОУ ВПО

«Читинский государственный университет»

Научный консультант академик РАН, доктор геолого- минералогических наук, профессор Осипов Виктор Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Попов Александр Николаевич
доктор технических наук, профессор Косолапов Алексей Евгеньевич
доктор технических наук, профессор Алексейко Иван Сергеевич
Ведущая организация - Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск

Защита состоится «2» апреля 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.02 при Читинском государственном университете по адресу: 672039 г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, зал заседаний ученого совета

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, ЧитГУ, ученому секретарю совета Д 212.299.02

Факс: (3022) 41-64-44; Web-server: www.chitgu.ru; E-mail: root@chitgu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке

Читинского государственного университета

Автореферат разослан «25» марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р геол.-минерал.наук В.С. Салихов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Поверхностные воды – воды водотоков и водоемов, являющиеся источниками водоснабжения, сыграли исключи­тельную роль в определении человеком мест его расселения, развитии промышленного и сельскохо­зяйст­венного производства в непосредственной близости от водных объектов. В РФ за последние 40-50 лет экстенсивное освоение и использование природных ресурсов, строительство новых и увеличение действующих производственных мощ­ностей предпри­ятий, рост городов и населенных пунктов без учета условий формирования количественных и качественных показателей, привели к нарушению геосистемного равновесия водосборов. Все это сказалось на качестве природных ресурсов и, в первую очередь – на водных. Для выхода из сложившейся ситуации требуется комплекс­ное решение возникших социально-экономических и экологических проблем. Для обеспечения принципа устойчивого развития современ­ного общества «Концепцией государственной политики в сфере использо­вания, восстановления и охраны водных объектов» предусматривается постоянное и планомерное снижение вредных воздействий на вод­ные объекты, т.е. нормирование привноса загрязняющих веществ (ЗВ).

Целью нормирования хозяйственной деятельности, базирующейся на учете экологических и экономических интересов, является установление нормативов допустимого воздействия, обеспечивающих, с одной стороны, соблюдение конституционных прав граждан на чистую воду и благоприятную экологическую среду, а, с другой, – рациональное использование водных ресурсов при условии устойчи­вого развития экономики.

К настоящему времени в мире, в том числе и в РФ, накоплен значительный опыт в регламентировании хозяйствен­ной деятельности. В большинстве экономически развитых стран нормирование качества поверхностных вод осуществляется с помощью метода «наилучших существующих технологий». В последнее время превалирует комбинированный подход к ре­гули­рова­нию качества вод, который объединяет методы «наилучших существующих технологий», принцип предельно-допустимых концентраций (ПДК) и другие «жесткие» нормативы. В нашей стране данной проблемой в разные годы занимались такие ученые, как В.И. Осипов, A.M. Черняев, И.С. Алексейко, С.Д. Беляев, М.Г. Гневашев, К.Г. Гофман, В.И. Данилов-Данильян, В.В. Иванов, А.Е. Косолапов, А.П. Лепихин, П.А. Лозовик, А.П. Носаль, А.В. Платонов, А.Н. Попов, Н.Б. Прохорова, В.Г. Пряжинская, А.Д. Рикун, И.Д. Родзилер, Е.В. Рюмина, О.В. Тютков, А.А. Цхай, И.М. Ширяк, Д.М. Ярошевский и др. В то же время, в РФ современная нормативно-методическая база (в т.ч. нормативы допустимых воздействий, в которых превалирует принцип ПДК) не позволяет в должной мере оценивать экологическое состояние водосборов, а так же производить ранжировку водотоков и выделенных участков рассматриваемого водного объекта, т.е. определять приоритетность вложения средств. Все это приводит к неоправданно высоким инвестициям, выделяемым для реализации водоохранных мероприятий. Таких средств в бюджетах различных уровней (федеральном, субъектов РФ и, тем более, муниципальных) и у водопользователей, как правило, нет. В конечном итоге дефицит средств приводит к субъективному отбору реализуемых мероприятий, не позволяет на практике реализовать концепцию устойчивого водопользования, снижа­ет эффективность водоохранных мероприятий и, как следствие, к тому, что водные объекты продолжают загрязняться и деградировать.

Таким образом, разработка методологиче­ских и методических подходов к оценке качества природных вод и принципов управления процессом его формирования является актуальной крупной научной проблемой.

Цель работы заключается в разработке методов, позволяющих на уровне субъекта РФ производить оценку существующего качества вод водных объектов и его планомерное восстановление за счет выполнения первоочередных водоохранных мероприятий, включающих мероприятия на водосборах, с учетом реально имеющихся средств, и с применением моделирования качественного состава вод водных объектов.

Идея работы состоит в том, что на уровне субъекта федерации восстановление качества вод природных водных объектов, учитывая огромные материальные затраты, наиболее рационально вести методом ранжированного ряда водных объектов и их участков с использованием «пошагового» подхода, в увязке с программами водоохранных мероприятий.

Объектом исследования являются геоэкосистемы водных объектов и их бас­сейнов в границах субъекта Федерации.

Предметом исследования является система оценки качества вод водных объектов и методы управления процессом формирования этого качества, включая планирование водоохранных мероприятий на водосборе.

Задачи исследования:

1. Проанализировать влияние деятельности человека на изменение качества вод природных водных объектов на различных исторических этапах.

2. Выявить основные недостатки существующей методологии оценки качественного состава вод с учетом опыта ведущих стран мира.

3. Сформулировать методологию оценки качества вод, которая позволила бы планомерно уменьшать вредные воздействия на природные водные объекты.

4. Выявить эффективный критерий оценки качественного состава вод, учитывающий геоэкологические процессы, происходящие как на водосборе, так и в водном объекте, и на его основе разработать методику сравнительной оценки качества вод.

5. Разработать методику районирования водных объектов для субъекта РФ.

6. Предложить механизм разработки и внедрения региональных нормативов воздействий на природные водные объекты.

7. Апробировать предлагаемую методологию на примере субъекта РФ – Забайкальского края. На ее основе разработать поэтапный план перехода к управлению качеством вод на уровне субъектов РФ.

Научная новизна работы:

- Впервые предложено разделить систему нормирования качественного состава вод на две категории: первая – вода, забираемая из водных объектов и используемая человеком в различных целях и вторая – вода природных водных объектов, как ресурс.

- Предложена методика комплексной сравнительной оценки качества вод природных водных объектов, позволяющая ранжировать водные объекты по привносу ЗВ по территориям (бассейнам и административным образованиям), основанная на использовании сравнительного интегрального показателя, косвенно учитывающего геоэкологические процессы на водосборах;

- Впервые в рамках разработанной методологии собран и систематизирован материал, характеризующий качественный состав вод водных объектов в границах субъекта РФ – Забайкальского края; предложено разрабатывать водохозяйственные программы не по створу, а по участкам для водотоков (по времени – для водоемов), т.е. реализовать территориально-бассейновый принцип управления качеством вод;

- Впервые установлено, что для водотоков приращение концентрации рассматриваемого ЗВ от приращения его массового расхода в границах участков с учетом естественных процессов в водных объектах описывается линейной зависимостью;

- Предложено устанавливать нормативы воздействий на природные водные объекты на ограниченный период времени и увязывать их с программами водоохранных мероприятий, разработанными исходя из экономических возможностей региона.

Практическая значимость и реализация результатов:

- Предложена методика разработки временного норматива допустимых воздействий на водный объект, включающая показатель сущест­вующего состояния (ПСС), ориентировочный требуемый уровень снижения вредных воздействий (ОТУС), программу водоохранных мероприятий (ПВМ) и срок исполнения программы (СИП); разработан механизм реализации норматива.

- Разработанная методика позволила произвести моделирование гидрохимического режима водных объектов и в первом приближении оценить вклад естественных процессов, а так же – разделить ЗВ на условно консервативные и условно неконсервативные вещества.

- Теоретически обоснованная методология и методика апробированы на примере Забайкальского края, что позволило произвести ранжирование бассейнов водных объектов как по экологическому состоянию в целом, так и по характерным видам ЗВ.

- Результаты исследований были исполь­зованы при разработке областной целевой программы «Обеспечение населения Читинской области питьевой водой» и проекта Территориальной подпрограммы действий по совершенствова­нию и развитию водохозяйствен­ного комплекса на территории Читинской области «Вода России – ХХI век», проектов муниципальных водоохранных программ и при выполнении Государственного контракта № НИР-03-06 Федерального агентства водных ресурсов «Научное обоснование методов обеспечения устойчивого и безопасного функционирования водохозяйственного комплекса Верхнего Амура».

Апробация работы. Результаты работы были представлены, обсуждены и одобрены на международных конференциях «Акватерра – 2000» (С.-Петербург, 2000), «Акватерра – 2002» (С.-Петербург, 2002); Международном симпозиуме «Вода: Экология и технология (Экватек – 2002)» (Москва, 2002); Международных конференциях – выставках «Чистая вода России – 2001 г.» (Екатеринбург, 2001), «Чистая вода России – 2003 г.» (Екатеринбург, 2003), «Чистая вода России – 2005 г.» (Екатеринбург, 2005); Всероссийском конгрессе работников водного хозяйства (Москва, 2003); Научной конференции ВСО АВН и Иркутского научного центра СО РАН (Иркутск, 2002); Научной конференции «Природные ресурсы Забайкалья и проблемы природопользования» Читинского института природных ресурсов СО РАН (Чита, 2001); V Республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (Казань, 2003); «Экономические реформы в России» (С.-Петербург, 2006); «Оценка эколого-экономической ситуации загрязнения водных экосистем в бассейне оз.Байкал и управление экологическим риском» (Иркутск, 2006); Международной научно-практической конференции «Охрана и рациональное использование трансграничных вод» (Улан-Удэ – Улан-Батор, 2006), Научной конференции «Природные ресурсы Забайкалья и проблемы геосферных исследований» (Чита, ИПРЭКСО РАН, 2006), Международной конференции «Состояние и перспективы российско-китайского сотрудничества в области охраны окружающей среды и управления водными ресурсами» (Москва, МПР России, 2007), Международной конференции «Природоохранное сотрудничество Читинской области и Автономного района Внутренняя Монголия в трансграничных экологических районах» (Чита, ЧГГПУ, 2007), VII Всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения» (Чита, ЧитГУ, 2007), Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность государств-членов Шанхайской Организации Сотрудничества» и X Международном симпозиуме и выставке «Чистая вода России – 2008» (Екатеринбург, 2008), VIII Всероссийская научно-практической конференции «Кулагинские чтения» (Чита, ЧитГУ, 2008, 2009), а так же научных конференциях Забайкальского края и ежегодных научных семинарах Читинского Государственного университета.

Личный вклад соискателя состоит в обосновании идеи работы и ее реализации путем постановки цели и задач исследования, руководства и непосредственного участия в выполнении теоретических, аналитических и экспе­диционных исследований, а так же обобщения результатов исследований и раз­работки рекомендаций по их использованию, внедрении результатов исследований.

Достоверность и обоснованность защищаемых научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом и результатами аналитических исследований, выполненных в аккредитованных лабораториях, обоснованным использованием методов математической статистики и современных достижений вычислительной техники; значительным объемом экспедиционных исследований; удовлетворительной сходимостью результатов аналитических расчетов с экспедиционными данными и с теоретическими гипотезами и данными других авторов; положительным эффектом внедрения результатов исследований в государственных учреждениях Федерального центра и Забайкальского края.

Методология и методы исследований, исходные материалы. Методологической основой работы являются обобщенные современные представления о формировании качества поверхностных вод в условиях существенного увеличения антропогенного воздействия на водосборы и акватории водных объектов, экологической устойчивости водных экосистем, а так же территориально-бассейновый подход к планированию и реализации мероприятий по повышению качества вод. При проведении исследований использовались методы географо-гидроло­ги­чес­кого анализа, экспертной оценки, методы картирования. При обработке результатов при­менялись методы математической статистики, а также математического моделирования.

В основу работы положены многолетние наблюдения на режимной сети станций и постов Росгидромета, МПР России, а также исследования, выполненные под руководством и при непосредственном участии автора на кафедре водного хозяйства и инженерной экологии ЧитГУ, в ВостокНИИВХ, в том числе экспедиционные данные обследований и измерений.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 68 печатных работах, включая 5 коллективных монографий, 47 статей и 17 тезисов докладов, в том числе 11 публикаций в изданиях, рекомендуемых ВАК для публикаций результатов докторских диссертаций.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, за­ключения и библиографического списка из 244 наименований, содержит 345 страниц тек­ста, в том числе 48 таблиц, 27 рисунков и 20 приложений.

На защиту выносятся следующие положения:

1) Для эффективного управления качеством вод необходимо разделить объекты нормирования на две категории: Первая категория – вода, как сырье (и/или технологический компонент в производстве той или иной продукции), используемая человеком для приоритетных целей водопользования. Вторая категория – вода природных водных объектов, как естественный компонент природы, природный ресурс.

2) Достижение главной цели – восстановление природного качества вод водных объектов второй категории, должно производиться на региональном уровне в границах бассейнов и административных образований.

3) Региональные нормативы воздействий для бассейнов водных объектов и их участков должны базироваться на критерии сра­в­нительной оценки качества вод, учитывать геоэкологические процессы, в т.ч. – техногенные, происходящие на водосборах. Одним из таких критериев может служить модуль трансформации ЗВ.

4) Методология восстановления качества вод поверхностных водных объектов включает: оценку существующего состояния; определение ориентировочного уровня улучшения качества вод; разработку программ водоохранных мероприятий; назначение возможного срока реализации программ с учетом экономических возможностей региона и достигнутых на предыдущем этапе результатов.

5) При определении ориентировочного уровня улучшения качества вод и разработке программ водоохранных мероприятий должно осуществляться прогнозирование качественного состава водных объектов, т.е. его моделирование.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному консультанту, академику РАН, д-ру геол.-мин. наук, профессору В.И. Осипову за ценные советы и замечания; д-ру техн. наук, профессору В.Н. Заслоновскому за постоянную помощь при написании работы; благодарит за высказанные замечания и помощь при оформлении работы сотрудников кафедры водного хозяйства и инженерной экологии ЧитГУ (канд.биол.наук, профессора Г.Г. Иванову, канд.техн.наук, доцента А.В. Шаликовского, канд.техн.наук, доцента К.А. Кургановича и др.) и выражает искреннюю благодарность аспирантам и магистрантам кафедры за оказанную помощь при проведении экспедиционных исследований.

В 2006-2007 годах диссертационная работа выполнялась в рамках Государственного контракта № НИР-03-06 Федерального агентства водных ресурсов «Научное обоснование методов обеспечения устойчивого и безопасного функциониро­вания водохозяйственного комп­лекса Верхнего Амура».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, приведены оценка научной новизны полученных результатов и их практическая значимость, дана общая характеристика работы.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.