Автореферат диссертации (Экологический мониторинг и прогнозирование качества воды в реке Толить (г.Ханой, Вьетнам)), страница 3

Например, результат определения концентрации БПК5 вреке Толить получим по формуле:БПК 5  bo  b1q  b2Сст  b3Сф  b12 qСст  b13qCф  b23СстСф  b123qCстСфгдеbj 1Nbijk N X juYu ;j  (1, k ) ; bij u 11N1N(3.3)N (XiuX ju )Yu ; i  j  (1, k ) ;u 1N (XiuX ju X ku )Yu , i  j  k  (1, k ) .u 1Получим уравнение:БПК 5  19,92  1, 77 q  0, 57 C ст  3, 05С ф  0, 49 qC ст  0, 08 qC ф  0, 00 С ст С ф  0, 00 qC ст С ф(3.4)С помощью компьютерной программы Matlab были получены изображенияповерхности, приведенные на рисунках 6 и 7, на которых представлены номограммыдля определения зависимости концентрации БПК5 в реке после получения сточныхвод от q, Сст и Сф.15а)б)Рисунок 6 – Зависимость средней концентрации БПК5 в реке: а) от расхода сточныхвод (q) и концентрации сточных вод (Сст); б) от концентрации сточных вод (Сст) ифоновой концентрации (Сф)Рисунок 7 – Зависимость средней концентрации БПК5 от расхода сточных вод ифоновой концентрацииИз рисунка 8 видно, что с увеличением кратности разбавления концентрациязагрязняющих веществ значительно снижается по длине реки.

В то же время поширине реки наблюдается неравномерное распределения загрязнения, что связано срасположением водовыпусков и струйным характером поступления сточных вод наначальном участке.Длина реки (м)20004000600080001000080706050403020100120001400016000Poly. (Сн.р (мг/л))0204060Кратнотсь разбаления80180000,80,70,60,50,40,30,20,10Poly. (q)100120Расход сточных вод (м3/с)Сн.р (БПК5), мг/л0Рисунок 8 – Зависимости изменения БПК5 от концентрации начального разбавления16Для комплексного решения проблем экологии водных объектов, качества воды,охраны водных ресурсов города Ханоя требуется, в первую очередь, создание и ведениегородского мониторинга водной среды.Автор предлагает модель прогнозирования качества воды в реке после приемасточныхвод,котораяпозволяетпровестиоперативныйанализхарактерараспределения концентраций в водоеме, показывает местоположение иконфигурацию водовыпуска, направление и скорость течения реки́ , значение фоновойи максимальной концентрации загрязняющих веществ.

Моделирование проводитсятакже с учетом различных конструкций водовыпусков сточных вод (рисунок 9).Рисунок 9 – Эпюра пространственного распространения загрязняющих веществ вреке Толить при принятых показателях сбросаРезультаты исследования позволяют сформулировать второе положение,выносимое на защиту: данные для определения границ зон загрязнения и методпостроения карт концентрации загрязняющих веществ в городской реке (Толить)после приема сточных вод.В четвертой главе представлены предложения по теоретическим основамметодики расчета значений нормативов допустимого сброса загрязняющих веществсточных вод на качество реки Толить и разработаны основные положенияорганизации мониторинга качества воды в реке Толить под влиянием сброса сточныхвод.Значения норматива допустимого сброса ( НДС ) определяются для всехкатегорий водопользователей по формуле:НДС  q ст  С НДС ,Где(4)допС НДС (или Сст) – допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/л.Далее определены значения допустимых концентраций загрязняющих веществ,поступающих со сточной водой, с учетом кратности разбавления, фоновых17концентраций в реке.

В результате определены нормативно-допустимыеконцентрации, которые отражают ассимилирующую способность водоема позагрязняющим веществам и определяемые по формуле:С НДС  n(C ПДК  Сф )  Сф ,(5)где СПДК – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в водеводотока, мг/л.200180160140120100806040200кг/чНДС№1№2№3№4№5Мфакт№6№7выпуск№8Рисунок 10 – Сравнение фактических масс сбрасываемых сточных вод и нормативовдопустимого сброса (БПК5)а) по фактическому сбросуб) по НДСРисунок 11 – Сравнение концентраций загрязняющих веществ в реке:Расчет НДС позволяет прогнозировать качество воды при поступлении в рекусточных вод через один водовыпуск.

Для правильной оценки качества воды и выборасоответствующей системы водоохраны всего региона необходимо точно определитькомплексное воздействие на водоем сточных вод, поступающих через все выпуски.18Сравнение фактических масс сбрасываемых сточных вод и НДС в реке Толитьприведено на рисунках 10 и 11.Введение мониторинга за состоянием реки должна включать еженедельные оценкиэкологической ситуации в городе по основным средам в виде ситуационных карт.Отдельным слоем создаётся тематическая карта распределения концентрацийзагрязняющего вещества в реке, где каждому интервалу концентраций поставлен всоответствие определённый цвет (рисунок 12).Рисунок 12 – Тематическая карта распределения концентраций загрязняющеговещества по N  NH4 в реке (сопоставленная в данном примере с планом-схемой реки)70C-прогнозБПК5-река, мг/л60С-экспериментPoly.

(C-прогноз)50Poly. (С-эксперимент)40302010Длина реки, м0020004000600080001000012000140001600018000Рисунок 13 – Сравнение концентрации БПК5, полученных по принятой методике (Спр)и по натурным данным наблюдений (Сэкс)Для проверки соответствия результатов прогнозирования качества воды в рекеТолить и результатов по эксперименту (по отборам проб ручным методом и алализу влаборатории) проводилось сравнение результатов определения концентрации БПК5по модели прогнозирования и результатов данных натурных наблюдений Центра19мониторинга природных ресурсов и экологии при Минитерстве природных ресурсови экологии Вьетнама (рисунок 13).Рисунок 13 показывает, что расхождение между данными эксперимента БПК5(Сэкс)ирезультатамипрогнозирования(Спр)пометодике,использующейгидрологические данные реки Толить, незначительное. На протяжении реки Толитьпредложеннаямодельпрогнозированиясоответствуетрезультатамреальногоизмерения (эксперимент), поэтому можно заключить, что модель может применятьсядля прогнозирования качества воды в реке Толить.По результатам исследования формулируются третье и четвертое положения,выносимые на защиту: основа методики расчета значений нормативов допустимогосброса загрязняющих веществ водовыпусков сточных вод на качество воды вгородской реке (Толить); основные положения организации мониторинга качестваводы в городской реке (Толить).ЗАКЛЮЧЕНИЕПоверхностные водные объекты Ханоя сильно загрязнены.

Однако мониторингкачества воды поверхностных объектов пока ограничивается отбором проб ручнымметодом. Недостаточно фактографических данных и разработанных научных основпроведения экологического мониторинга и прогнозирования качества воды вводотоке под влиянием сброса сточных вод. Поэтому тема введения экологическогомониторинга и прогнозирования качества воды в водотоке под влиянием сбросасточных вод является актуальной проблемой.1.

Доказана актуальность темы на основе анализа возможных подходов копределению концентрации загрязняющих веществ в водотоке; показана необходимостьразработкиметодовбыстроразвивающихсяпрогнозированиясистемдействующихсложных,факторов,многокомпонентных,ккоторымотносятсяповерхностные воды.2. Вода реки Толить сильно загрязнена.

Основными опасными источникамизагрязнения реки являются азот аммонийный (более 50 ПДК), нефтепродукты (более20 ПДК), фосфаты (до 10 ПДК) и другие вещества. Сделан вывод о необходимостисоздания и ведения системы экологического мониторинга водной среды иприбрежных зон.3. В результате исследования определены границы зон загрязнения и картконцентрации загрязняющих веществ в реке (г. Ханой, Вьетнам) из водовыпусковсточных вод.204. Предложена методика прогнозирования качества воды в водотоке (на примеререки Толить) на базе данных концентрации сточных вод, теоретическая основаметодики расчета значений нормативов допустимого сброса загрязняющих веществводовыпусков сточных вод на качество воды в водотоке; на протяжении водотокапредложеннаямодельпрогнозированиясоответствуетрезультатамреальногоизмерения (анализа), поэтому можно заключить, что модель может применяться дляпрогнозирования качества воды в водотоке под влиянием сброса сточных вод.5.

Результаты натурного исследования подтвердили данные, полученные наосновании разработанной автором методики прогнозирования, в том числе: степеньзагрязнения и значения нормативов допустимого сброса в контрольном створе приштатных и нештатных ситуациях.6. Автор рекомендует для комплексного решения вопросов экологии водныхобъектов, определения качества воды, охраны водных ресурсов города Ханоясоздание и ведение регулярного экологического мониторинга водной среды иприбрежных зон.Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы состоят ввозможности использования результатов данных исследований для разработки сетиэкологического мониторинга водных объектов Ханоя, а также для дальнейшегосовершенствованиямермониторингапообеспечениюкачестваводыдляжизнедеятельности.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИПубликации в изданиях, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий:1.Nguyen Dinh Dap.

Sources and cause of surface water pollution in Hanoi (Vietnam) /Nguyen Dinh Dap, Telichenko V.I., Slesarev M.Yu. // Vestnik MGSU [Proceedings ofMoscow State University of Civil Engineering]. 2018. V. 13. Issue 10. pp. 1234-1242.2.Нгуен Динь Дап. Оценка экологического состояния поверхностных вод в городеХаное (Вьетнам) / Волшаник В.В., Джумагулова Н.Т., Нгуен Динь Дап, ФамВан Нгок // Экология урбанизированных территорий.

2017. № 1. С. 39-44.3.Нгуен Динь Дап. Исследование экологического состояния реки To Lich в Ханое /Нгуен Динь Дап, Волшаник В.В., Джумагулова Н.Т. // Водоснабжение исанитарная техника. 2017. № 12. С. 20-25.214.Нгуен Динь Дап. Мониторинг экологического состояния качества воды в рекеТолить в Ханое, Вьетнам / Нгуен Динь Дап, Волшаник В.В., Джумагулова Н.Т.// Безопасность в техносфере. 2017. № 5 (68). С. 9-15.5.Нгуен Динь Дап. Содержание тяжелых металлов в реке Толить в центральнойчасти г.