Науково-теоретичні основи прогнозування техногенного впливу на гідросферу при басейновому управлінні водними ресурсами України

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми прогнозування зниження рівня техногенного навантаження на екосистему поверхневих джерел водопостачання з урахуванням впливу на них транскордонних водних об’єктів в умовах існуючої системи басейнового управління водними ресурсами. На основі проведеного ретроспективного аналізу виявлено тенденцію до постійного погіршення якості вод поверхневих водних об’єктів у межах басейну Дніпра за рахунок техногенного навантаження та транскордонного забруднення. Аналіз сучасних підходів до прогнозування зміни екологічного стану поверхневих водних об’єктів дозволив: виявити основні недоліки існуючої методології оцінки і нормування якісного складу вод; розділити систему нормування якісного складу поверхневих вод на дві категорії: вода як сировина, що використовується людиною для пріоритетних цілей водокористування, та вода природних поверхневих водних об'єктів як компонент природи; запропонувати критерій оцінки якісного складу вод, що враховує геоекологічні процеси, що відбуваються як на водозборі, так і в поверхневому водному об’єкті; розробити методику прогнозування зміни якості вод поверхневих водних об’єктів у межах БУВР; обгрунтувати методику розробки нормативів шкідливих впливів на поверхневі водні об’єкти, що дозволяє забезпечити прогнозування зміни їх екологічного стану. Розроблена методологія і методи експериментально апробовані на прикладі басейну Дніпра. На основі проведених експериментальних та натурних досліджень розроблено поетапний план переходу до управління якістю вод на рівні БУВР на основі пропонованих методів. На прикладі річки Дніпро (в межах України) проведено підтвердження адекватності запропонованого підходу. Запропоновано варіанти вдосконалення системи моніторингу в межах річкового басейну, з метою прогнозування зміни екологічного стану р. Дніпро внаслідок техногенного навантаження. Практичне значення роботи підтверджено актами впровадження у діяльність практичних організацій і навчальний процес.

Диссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы прогнозирования снижения уровня техногенной нагрузки на экосистему поверхностных источников водоснабжения с учетом влияния на них трансграничных водных объектов в условиях существующей системы бассейнового управления водными ресурсами. На основе проведенного ретроспективного анализа выявлена тенденция к постоянному ухудшению качества вод поверхностных водных объектов в пределах бассейна Днепра за счет техногенной нагрузки и трансграничного загрязнения. Анализ современных подходов к прогнозированию изменения экологического состояния поверхностных водных объектов позволил: выявить основные недостатки существующей методологии оценки и нормирования качественного состава вод; разделить систему нормирования качественного состава поверхностных вод на две категории: вода как сырье используется человеком для приоритетных целей водопользования и вода природных поверхностных водных объектов как компонент природы; предложить критерий оценки качественного состава вод, учитывающий геоэкологические процессы, происходящие как на водосборе, так и в поверхностном водном объекте; разработать методику прогнозирования изменения качества вод поверхностных водных объектов в пределах БУВР; обосновать методику разработки нормативов вредных воздействий на поверхностные водные объекты которая, позволяет обеспечить прогнозирование изменения их экологического состояния. Разработанные методология и методы экспериментально апробированы на примере бассейна Днепра. На основе проведенных экспериментальных и натурных исследований разработан поэтапный план перехода к управлению качеством вод на уровне БУВР на основе предлагаемых методов. На примере реки Днепр (в пределах Украины) проведено подтверждение адекватности предложенного подхода. Предложены варианты совершенствования системы мониторинга в пределах речного бассейна, с целью прогнозирования изменения экологического состояния р. Днепр вследствие техногенной нагрузки. Практическое значение работы подтверждено актами внедрения в деятельность практических организаций и учебный процесс.

The dissertation is devoted to solving the scientific and applied problem of forecasting the reduction of man-made load on the ecosystem of surface water supply sources, taking into account the impact of transboundary water bodies in the existing system of basin water management. Based on the conducted retrospective analysis, the tendency to constant deterioration of surface water quality within the Dnieper basin due to man-caused load and transboundary pollution was revealed. The analysis of modern approaches to forecasting changes in the ecological status of surface water bodies has allowed: to identify the main shortcomings of the existing methodology for assessing and standardizing the quality of water; to divide the system of standardization of surface water quality into two categories: water as a raw material, used by man for priority purposes of water use and water of natural surface water bodies as a component of nature; to propose a criterion for assessing the quality of water, which takes into account the geo-ecological processes occurring both in the catchment and in the surface water body; to develop a method for forecasting changes in surface water quality of surface water bodies within the BUVR; substantiate the method of development of standards of harmful effects on surface water bodies, which allows to provide forecasting of changes in their ecological status. The developed methodology and methods are experimentally tested on the example of the Dnieper basin. On the basis of the conducted experimental and field researches the step-bystep plan of transition to water quality management at the level of BUVR on the basis of the offered methods is developed. The adequacy of the proposed approach was confirmed on the example of the Dnieper River (within Ukraine). Variants of improvement of the monitoring system within the river basin are offered, for the purpose of forecasting of change of an ecological condition of the Dnieper river, owing to technogenic loading. The practical significance of the work is confirmed by the acts of implementation in the activities of practical organizations and the educational process.