Аннотация

Цель: определение приоритетных способов осуществления экологического мониторинга диффузионного загрязнения водных объектов на основании изучения российского и зарубежного опыта контроля поверхностного стока с водосборного бассейна. 

Материалы и методы. Материалами для исследования послужили труды российских и зарубежных ученых, нормативная, правовая и методическая документация в сфере экологического мониторинга водных объектов, программные продукты, применяемые для изучения и моделирования диффузного стока и оценки его последствий. Применялись методы анализа, статистической обработки и обобщения данных. 

Результаты. Как показывает анализ имеющегося опыта контроля поступления диффузионных загрязнений с полей в водные объекты, их оценка на практике осуществляется двумя способами: либо как сумма всех поступлений (из всех источников по всем путям доставки) за минусом массы загрязнений, учтенных в качестве поступивших от организованных источников, либо посредством количественной оценки каждого отдельного источника и путей доставки веществ. В целях реализации второго метода используют так называемые коэффициенты экспорта веществ (в российском варианте – коэффициенты стока), которые определяют с применением натурных наблюдений и путем моделирования в полевых и лабораторных условиях. В зависимости от конечных целей ведения мониторинга выноса веществ с поверхностным стоком подбираются определяемые и контролируемые параметры. 

Выводы. В мировой практике при осуществлении мониторинга водных объектов и выделении загрязнений от организованных и неорганизованных источников поступления веществ принято использовать два метода: массовый и количественный. Для осуществления мониторинга диффузионного загрязнения, поступающего с поверхностным стоком с сельскохозяйственных полей, необходимо создавать опорные пункты наблюдения в местах, наиболее приближенных к водному объекту. Путем проведения полевых и натурных исследований необходимо формировать базу коэффициентов стока.

DOI: 10.31774/2658-7890-2020-3-1-20

Для цитирования

Манжина, С. А. Российские и зарубежные практики мониторинга диффузионных загрязнений, поступающих в водные объекты / С. А. Манжина, Ю. Е. Домашенко // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. – 2020. – № 3(06). – С. 1–20. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=74. – DOI: 10.31774/2658-7890-2020-3-1-20.

Список литературы

1 Diffuse Pollution, Degraded Waters: Emerging Policy Solutions. – 2017. – 120 p. – DOI: https:doi.org/10.1787/9789264269064-en. – (OECD Studies on Water).

2 Water pollution from agriculture: a global review. Executive summary / J. Mateo-Sagasta, S. Marjani Zadeh, H. Turral, J. Burke; Food and Agriculture Organization of the United Nations, International Water Management Institute. – Rome, Colombo, 2017. – 29 р.

3 Fifth Baltic Sea Pollution Load Compilation (PLC-5) / S. Knuuttila, L. M. Svendsen, H. Staaf, P. Kotilainen, S. Boutrup, M. Pyhälä, M. Durkin; HELCOM. – 2011. – 116 р. – (Balt. Sea Environ. Proc. № 128).

4 Diffuse Pollution, Degraded Waters: Emerging Policy Solutions. Policy highlights / OECD Environment Directorate [Electronic resource]. – 2017, Mar. – Mode of access: https:www.oecd.org/environment/resources/Diffuse-Pollution-Degraded-Waters-Policy-Highlights.pdf, 2020.

5 How sewage pollution ends up in rivers [Electronic resource]. – Mode of access: https:www.americanrivers.org/threats-solutions/clean-water/sewage-pollution/, 2020.

6 Living Planet Report 2016. Risk and resilience in a new era / editor-in-chief: N. Oerlemans; WWF International. – Gland, Switzerland, 2016. – 144 р.

7 Living Planet Report 2018: Aiming higher / editors-in-chief: M. Grooten, R. Almond; WWF International. – Switzerland, 2018. – 144 р.

8 WWF России 2018. Годовой отчет / WWF. – М., 2019. – 62 с.

9 Хендерсон-Селлерс, Б. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования / Б. Хендерсон-Селлерс, Х. Р. Маркленд; пер. с англ. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 279 с.

10 Bennett, E. M. Human impact on erodable phosphorus and eutrophication: A global perspective / E. M. Bennett, S. R. Carpenter, N. F. Caraco // Bioscience. – 2001. – № 51(3). – Р. 227–234. 

11 Kyriakeas, S. A. Effects of adjacent agricultural activities and watershed characteristics on stream macroinvertebrates communities / S. A. Kyriakeas, M. C. Watzin // Journal of the American Water Resources Association. – 2006. – № 42. – Р. 425–441. – DOI: 10.1111/j.1752-1688.2006.tb03848.x.

12 Robertson, G. P. Nitrogen in agriculture: balancing the cost of an essential resource / G. P. Robertson, P. M. Vitousek // Ann. Rev. Environ. Resour. – 2009. – Vol. 34. – Р. 97–125. – DOI: 10.1146/annurev.environ.032108.105046.

13 The role of nitrogen in climate change and the impacts of nitrogen-climate interactions in the United States: foreword to thematic issue / E. C. Suddick, P. Whitney, A. R. Townsend, E. A. Davidson // Biogeochemistry. – 2013. – № 114. – Р. 1–10. – DOI: 10.1007/s10533-012-9795-z.

14 Алимов, А. Ф. Эвтрофирование водоемов и структура сообщества гидробионтов / А. Ф. Алимов, М. С. Голубков // Биология внутренних вод. – 2014. – № 3. – С. 5–11.

15 Воскресенский, К. П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза / К. П. Воскресенский; отв. ред. В. Г. Андреянов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1962. – 552 с.

16 Петелько, А. И. Характеристика поверхностного стока талых вод с разных угодий за 50 лет / А. И. Петелько, В. И. Панов // Вестник АПК Ставрополья. – 2014. – № 4(16). – С. 155–162.

17 Петелько, А. И. Влияние основных природных факторов на формирование поверхностного стока талых вод в лесомелиорированных агроландшафтах в лесостепной и степной зонах европейской части России / А. И. Петелько, В. И. Панов // Научные ведомости. Серия: Естественные науки. – 2019. – Т. 43, № 1. – С. 16–29. – DOI: 10.18413/2075-4671-2019-43-1-16-29.

18 Баранов, А. Т. Прогнозирование поверхностного стока талых вод с сельскохозяйственных угодий в лесостепной части бассейна Волги / А. Т. Баранов, А. И. Петелько // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2018. – № 4(52). – С. 43–49. – DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-5.

19 Петелько, А. И. Влияние контурных стокорегулирующих лесных полос на природные факторы и показатели стока талых вод / А. И. Петелько // Защитное лесоразведение в Российской Федерации: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию Всерос. науч.-исслед. ин-та агролесомелиорации. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2011. – С. 243–250.

20 Мелиоративные компенсационные мероприятия, снижающие поверхностный сток талых, дождевых и ирригационных вод с земель сельскохозяйственного назначения: науч. обзор / Г. Т. Балакай, Н. И. Балакай, А. Н. Бабичев, С. Г. Балакай, В. А. Монастырский, В. И. Ольгаренко; ФГБНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2014. – 82 с.

21 Шевченко, Д. А. Формирование поверхностного стока в зависимости от естественных и искусственных факторов / Д. А. Шевченко, Г. Т. Балакай // Проблемы рационального природопользования и пути их решения: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 45-летию ФГБОУ ВО «ДГТУ». – 2018. – С. 171–176.

22 Балакай, Г. Т. Регулирование величины водной эрозии поверхностным покровом / Г. Т. Балакай, Д. А. Шевченко // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях: сб. тр. Междунар. конф., посвящ. 75-летию СтавГАУ и 65-летию агрон. фак. – Ставрополь: Агрус, 2005. – C. 204–205.

23 Полуэктов, Е. В. Сток талых вод с различной по степени уплотненности пашни / Е. В. Полуэктов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2015. – № 3(19). – С. 139–149. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=814.

24 Mitigating agricultural diffuse pollution: uncovering the evidence base of the awareness – behavior – water quality pathway / M. Okumah, P. J. Chapman, J. Martin-Ortega, P. Novo // Water. – 2019. – 11(1): 29. – 19 р. – DOI: 10.3390/w11010029.

25 Факторы влияния диффузного загрязнения на водные объекты / Л. Д. Раткович, В. Н. Маркин, И. В. Глазунова, С. А. Соколова // Природообустройство. – 2016. – № 3. – С. 64–75.

26 Мушаева, Т. И. Закономерности формирования поверхностного стока и смыва почвы в период весеннего снеготаяния на территории агроландшафта и их влияние на качество речных вод / Т. И. Мушаева, В. В. Демидов // Живые и биокосные системы [Электронный ресурс]. – 2015. – № 11. – 9 с. – Режим доступа: https://jbks.ru/archive/issue-11/article-9/.

27 Коронкевич, Н. И. Сток с водосбора как источник диффузного загрязнения рек / Н. И. Коронкевич, С. В. Долгов // Вода и экология: проблемы и решения. – 2017. – № 4(72). – С. 103–111.

28 Петелько, А. И. Влияние агрофона на сток талых вод / А. И. Петелько, О. В. Богачев // Двадцать четвертое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. – Барнаул: Изд-во Алт. госун-та, 2009. – С. 166–169.

29 Михайлов, С. А. Диффузное загрязнение водных экосистем. Методы оценки и математические модели: аналит. обзор / С. А. Михайлов; СО РАН, ГПНТБ, Ин-т вод. и экол. проблем. – Барнаул: День, 2000. – 130 с.

30 Водный кодекс Российской Федерации: Федеральный закон от 3 июня 2006 г. № 74-ФЗ: по состоянию на 1 января 2020 г. // Гарант Эксперт 2020 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2020.

31 Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ: по состоянию на 27 декабря 2019 г. // Гарант Эксперт 2020 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2020.

32 О государственном экологическом мониторинге (государственном мониторинге окружающей среды) и государственном фонде данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды): Постановление Правительства РФ от 9 августа 2013 г. № 681: по состоянию на 30 ноября 2018 г. // Гарант Эксперт 2020 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2020.

33 Об осуществлении государственного мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды: Постановление Правительства РФ от 6 июня 2013 г. № 477: по состоянию на 10 июля 2014 г. // Гарант Эксперт 2020 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2020.

34 Об утверждении Положения об осуществлении государственного мониторинга водных объектов: Постановление Правительства РФ от 10 апреля 2007 г. № 219: по состоянию на 18 апреля 2014 г. // Гарант Эксперт 2020 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2020.

35 Borden, C. Water Quality Monitoring System Design / C. Borden, D. Roy; International Institute for Sustainable Development. – 2015. – 47 р.

36 Planning of water monitoring systems. WMO-No. 1113 / World Meteorological Organization. – 2013. – 117 р. – (Technical Report Series No. 3).

37 EEA core set of indicators – Guide / European Environment Agency. – Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2005. – 38 p.

38 Beven, K. Rainfall-Runoff Modelling: The Primer / K. Beven. – 2nd ed. – Noida, India: First Impression, 2012. – 450 р.

39 Закономерности антропогенного преобразования малых водосборов степной зоны юга России (в пределах Ростовской области) / В. Е. Закруткин, Н. И. Коронкевич, Д. Ю. Шишкина, С. В. Долгов. – Ростов н/Д.: Изд-во Рост. ун-та, 2004. – 252 с.

40 Методика дождевания стоковых площадок для исследования эрозионных процессов / Ю. П. Сухановский, А. И. Санжаров, О. Г. Чуян, Е. П. Проценко, Н. В. Рязанцева, А. А. Проценко, С. С. Балабанов, В. Б. Горин. – Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2005. – 30 с.

41 National soil erosion research: West Lafayette, IN [Electronic resource]. – Mode of access: https:www.ars.usda.gov/midwest-area/west-lafayette-in/national-soil-erosion-research/#, 2020.

42 Martins, Т. Clean Water Act Abstracts. What is the Clean Water Act? [Electronic resource] / T. Martins. – Mode of access: https:www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/fenlewis/cwa.htm, 2020.

43 EPA History: Water – The Challenge of the Environment: A Primer on EPA's Statutory Authority [Electronic resource]. – 1972, Dec. – Mode of access: https:archive.epa.gov/epa/

aboutepa/epa-history-water-challenge-environment-primer-epas-statutory-authority.html, 2020.

44 Overview of Total Maximum Daily Loads (TMDLs) [Electronic resource]. – Mode of access: https:www.epa.gov/tmdl/overview-total-maximum-daily-loads-tmdls, 2020.

45 Guidelines for Reviewing TMDLs Under Existing Regulations Issued in 1992 [Electronic resource]. – Mode of access: https:www.epa.gov/tmdl/guidelines-reviewing-tmdls-under-existing-regulations-issued-1992, 2020.

46 WFD Guidance Documents [Electronic resource]. – Mode of access: https:ec.europa.eu/environment/water/water-framework/facts_figures/guidance_docs_en.htm, 2020.

47 Родзиллер, И. Д. Прогноз качества воды водоемов – приемников сточных вод / И. Д. Родзиллер. – М.: Стройиздат, 1984. – 263 с.

48 Ясинский, С. В. Диффузное загрязнение водных объектов и оценка выноса биогенных элементов при различных сценариях землепользования на водосборе / С. В. Ясинский, М. В. Сидорова, И. А. Вишневская // Водные ресурсы. – 2019. – Т. 46, № 2. – С. 232–244.

49 Ясинский, С. В. Метод оценки выноса биогенных элементов в овражно-балочную и речную сеть малой реки / С. В. Ясинский, Ф. Н. Гуров, Г. С. Шилькрот // Изв. РАН. Сер. географ. – 2007. – № 4. – С. 44–53.