Зеленые технологии сквозь призму экологического мониторинга

Автор: Решетняк Елена Геннадиевна

Организация: ГБОУ ЛНР ЛСШ №2

Населенный пункт: г.Стаханов

Неконтролируемый подход к действиям предприятий химической, нефтяной, целлюлозно-бумажной, текстильной, горнорудной, пищевой промышленности, которые сбрасывали и сбрасывают в реку сточные воды, содержащие тысячи тонн растворенных в них химических и органических веществ, является недопустимым в индустриально развитых регионах с высокой плотностью населения, но бедных естественными водными ресурсами, каким является и ЛНР, требуют первоочередного осуществления мониторинга водных экологических систем.

Детальный подход к имеющейся информации показал, что ее использование для оценки и прогнозирования состояния реки Северский Донец в современных условиях желает лучшего, так как непосредственный доступ к реке для получения информации в связи с минированием прибрежной зоны затруднителен и даже опасен. Для успешной разработки водоохранных мероприятий необходимо разработать систему экологического мониторинга реки Северский Донец и ее притоков. Основными элементами системы гидроэкологического мониторинга являются:

-разработка системы наблюдений за загрязнением воды реки Северский Донец; создание информационной базы данных; прогнозирование качества воды; разработка предложений по управлению качеством воды реки Северский Донец.

Основными вопросами, которые необходимо решать при разработке гидроэкологического мониторинга, являются получение, обработка, накопление, упорядочение и использование гидроэкологической информации вместе с современной научнообоснованной информационной методологией с использованием принципов системного анализа методов имитационного моделирования. Методы гидроэкологического мониторинга выбираются по его видам, который может быть как локальным местным, региональным, так и глобальным. Характерным признаком всякого гидроэкологического мониторинга является бассейновый принцип, то есть сбор, накопление, анализ и оценка информации должны быть характерными для соответствующего бассейна системы или водного объекта.

Перечень работ по созданию системы экологического мониторинга реки Северский Донец предусматривает четыре основных блока.

1. Разработка концепции мониторинга, которая предусматривает выполнение следующих задач: анализ имеющейся информации о качестве воды, водохозяйственных балансах, гидрологическом и гидробиологическом режимах, об основных источниках загрязнения с количественной оценкой ее полноты и достоверности; анализ существующей системы контроля за поступлением в реку Северский Донец загрязняющих веществ; анализ действующей в Луганской области системы управления качеством воды в водоеме; разработка принципов совместной эксплуатации реки Северский Донец в Луганской области с учетом интересов существующих водопользователей; разработка критериев экологического мониторинга с оценкой существующих систем наблюдения за качеством воды в реке Северский Донец; разработка предложений по региональной системе нормирования качества воды в реке Северский Донец.

2. Разработка системы оперативного экологического мониторинга.

Этот этап включает обоснование системы наблюдений за загрязнением воды реки Северский Донец, основанный на выборе оптимального перечня контролируемых показателей, обобщенных критериев качества воды, створов и периодичности наблюдений, необходимых для реализации системы мониторинга. Прежде всего совершенствование системы должно касаться упорядочения створов наблюдений в условиях сложного изменения количества и качества воды реки Северский Донец.

3. Организация контроля качества воды.

При создании системы мониторинга для обеспечения оперативного контроля воды нужно предусмотреть три уровня получения информации:

1) автоматические станции контроля, устанавливаемые на наиболее характерных участках реки Северский Донец; 2) передвижные гидрохимические лаборатории, измеряющие мутность, цветность, ХПК, БПК, количество растворенного в воде кислорода, аммиака, нитратов и нитритов; 3) стационарные лаборатории, которые измеряют количество нефтепродуктов, пестицидов, фенолов СПАВ, тяжелых металлов, ароматических и хлорированных углеводородов, а также гидрологические и гидробиологические характеристики.

4. Разработка методов использования результатов мониторинга для управления качеством воды. По мере проведения перечисленных работ будет создано информационное обеспечение для решения задач управления качеством воды, что предусматривает: разработку предложений по экономико-организационной структуре системы управления качеством воды реки Северский Донец, анализ действующих в настоящее время механизмов, связанных с управлением качеством воды реки, анализ организационной структуры эколого-экономической эффективности действующей системы водоохраны на участке реки в Луганской области; разработку предложений по совершенствованию системы платежей, обоснованию нормативов и реального введения их в действие; разработку предложений по совершенствованию нормативно-правовой базы; разработку структуры информационной системы управления на основе имеющихся в распоряжении организаций Луганской области информационного и материального обеспечения; разработку и апробацию системы представления мониторинговой информации правительственным, природоохранным и санитарным органам.

Разработка системы гидроэкологического мониторинга предусматривает:

1) разбиение главной реки, ее основных притоков на отдельные большие участки с целью разработки схемы районирования бассейна водной системы; 2) разработку сети разбиения больших участков основного русла на малые участки с характерными для них условиями; 3) определение пунктов наблюдения и отбора проб на створах, которые отделяют большие участки от малых; 4) определение положения обязательных и факультативных станций наблюдения, а также специализированных пунктов для получения и информации с наиболее экстремальными экологическими условиями; 5) разработку системы показателей и критериев для экологической оценки водных объектов; 6) создание информационной базы данных всех гидроэкологических показателей; 7) создание экспертной системы для оценки, прогнозирования, оптимизации состояния гидроэкологической системы.

Система гидроэкологического мониторинга должна включать в себя:

1) сеть пунктов наблюдения и отбора проб; 2) методы и способы отбора и анализа проб; 3) информационную систему обработки поступающей информации и базы данных; 4) имитационные математические модели процессов, характерных для водных систем; 5) информационно-экспертную систему для оценки, прогнозирования, регулирования и оптимизации водных систем.

Таким образом, первые два элемента системы касаются разработки структуры сети пунктов гидроэкологического мониторинга и их методологического и технического обеспечения; оставшиеся три элемента образуют информационно экспертную систему, которые являются основным этапом создания экологического мониторинга.

Что касается цели гидроэкологического мониторинга, то она достигается следующим путем:

1) созданием специализированного банка данных; 2) разработкой экспертной системы нормативных и дополнительных показателей с учетом критериев их оценки; 3) разработкой и построением имитационных математических моделей, описывающих основные закономерности существования водных систем.

Для создания системы мониторинга нужно исследовать метрологические характеристики средств измерения в условиях эксплуатации в соответствии с требованиями Росстандарта. В соответствии с поставленными задачами имеются три группы приборно-аналитических средств: 1) автоматические станции контроля; 2) приборно-аналитические средства передвижных гидрохимических лабораторий pH-метр, оксиметр, приборы для измерения электропроводности); 3) приборно-аналитические средства для стационарно-аналитических лабораторий (газожидкостный, газовый и ионный хроматографы, атомно-адсорбционный спектрофотометр, хромато-масс-спектометр, НК-спектрофотометр, КФК, микроскопы, термостаты и др.).

Для автоматизации работы по осуществлению экологического мониторинга реки Северский Донец, унификации получаемой информации и оперативной передаче информации о качестве водной среды разработана «Автоматизированная система поддержки принятия экологических решений для мониторинга водной среды». Эта система позволяет накапливать срочную информацию по ведению мониторинга водной среды реки Северский Донец, осуществлять подготовку проектов предельно-допустимых сбросов в водные объекты, вести и обобщать лимиты на платное природопользование.

Создавшаяся сложная экономическая ситуация как в промышленности, так и в сельском хозяйстве Луганской области продолжает влиять и на экологическое состояние природной среды региона. Установлено, что гидроэкологическое состояние реки Северский Донец продолжает ухудшаться и не отвечает требованиям как для водоемов рыбохозяйсвенного значения, так и требованиям санитарных норм для водоемов культурно-бытового и питьевого водопользования. Анализ имеющейся информации показал, что ее использование для оценки и прогноза состояния реки Северский Донец затруднительно и нуждается в дальнейшем совершенствовании. Для успешного осуществления водоохранных мероприятий необходимо разработать обоснованную систему экологического мониторинга реки Северский Донец и ее притоков, основными элементами которой являются: -разработка системы наблюдений за загрязнением воды реки Северский Донец с использованием автоматических станций и лабораторного анализа; -создание на их основе информационной базы данных; -прогнозирование процесса загрязнения реки и ее притоков; -разработка научнообоснованных предложений по совершенствованию управления качеством воды реки Северский Донец.

Созданная таким образом система оценки экологических показателей вместе с формализованными базами данных и методами математического моделирования обеспечивают возможность на основе накопленной экологической информации принимать решения, которые способствовали бы оптимизации определенных показателей качества окружающей среды с целью повышения состояния водной экологической системы.

Опубликовано: 13.02.2025