Важным выводом к оценке воздействия на экосистемы действующих основных источников загрязнения является определение эффективности водоохранных бассейновых программ.
Государственные водоохранные программы на протяжении длительного времени ориентировались на снижение сброса загрязняющих веществ от точечных источников загрязнения. Можно оценить эффективность мероприятий при условии, что они будут по-прежнему ориентироваться только на снижение контролируемых (точечных) источников загрязнения Иваньковского водохранилища. Необходимое условие данного подхода – детальный мониторинг качества воды в устьевом водоприемнике. Такую оценку эффективности возможно было проводить на примере посезонного сопоставления нагрузки от диффузных и точечных источников загрязнения в конце 80-х годов ХIХ в. Ожидаемый после реализации программы контролируемый сброс от точечных источников загрязнения определенного ингредиента в определенный сезон равен:
$$G_{контр.пр.}= G_{контр} - Z G_{контр}$$
где \(G_{контр}\) - современный контролируемый сброс, т/сезон;
\(Z\) - коэффициент сокращения контролируемого сброса за счет строительства, модернизации и реконст¬рукции очистных сооружений, создания замкнутых систем водопользования, развития оборотного водоснабжения.
Коэффициент \(Z\) может принимать значения от 0 /отсутствие мероприятий по дальнейшему сокращению контролируемого сброса/ до 1 /полная ликвидация контролируемого сброса/.
По мере увеличения \(Z\), уменьшается общая антропогенная на¬грузка на водохранилище, а соответственно и концентрация ингре¬диента в замыкающем створе. Это снижение измеряем показателем \(S\): $$ S =[( 1- Z ) G_{контр} + G_{неконтр} ]/ G_{контр} + G_{неконтр}$$ где \(G_{неконтр}\)- современный уровень неконтролируемого поступления ингредиента, т/сезон.
Необходимым условием для такой оценки – детальный мониторинг качества воды в замыкающем створе – Иваньковском водохранилише.
Основной вывод проведенных исследований – ориентирование водоохранных программ только на снижение сброса сточных вод точечных источников загрязнения не дает ожидаемого эффекта по улучшению качества воды.
|
|
|
|
|
Второй подход в оценке эффективности планируемых водоохранных мероприятий - определение величины предотвращенного экологического ущерба.
Оценка величины предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водных ресурсов проводится на основе региональных показателей удельного ущерба, представляющих собой удельные стоимостные оценки ущерба на единицу (1 условную тонну) приведенной массы загрязняющих веществ, по всем направлениям деятельности природоохранных органов.
Расчетные формулы имеют следующий вид: $${У}^{в}_{{пр}_{rn}}=\sum\limits_{j}\bigg( {У}^{в}_{{уд}_{rj}} \sum\limits_{k=1}^{K} M^{в}_{nk}\bigg){K}^{в}_{{Э}_{r}}$$ где \({У}^{в}_{{пр}_{rn}}\) - предотвращенный ущерб водным ресурсам, тыс. руб./год; \({У}^{в}_{{уд}_{rj}}\) - показатель удельного ущерба (цены загрязнения) водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ (руб./(усл. т). Принят по таблице 1 Приложения 1 Временной методики и равен для Тверской области 6678,1 руб./(усл. т). \(M^{в}_{nk}\) приведенная масса загрязняющих веществ, не поступивших (не допущенных к сбросу) в водный объект в результате проведения водоохранных мероприятий, тыс. усл. т/год; \({K}^{в}_{{Э}_{r}}\)коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов в бассейнах основных рек Тверской области. В соответствии с Приложением № 2 к постановлению Правительства РФ от 12 июня 2003 г. № 344 (с изменениями от 24 декабря 2014 г.).
Приведенная масса загрязняющих веществ, не поступивших в водный объект в результате проведения водоохранных мероприятий, рассчитывается по формуле: $${M}^{в}_{nk}=\sum\limits_{i=1}^{N} m^{в}_{i}{K}^{в}_{эi}$$ где \(m^{в}_{i}\)- фактическая масса не допущенного к попаданию в водный объект \(i\)-го загрязняющего вещества (т/год); \({K}^{в}_{эi}\) - коэффициент относительной эколого-экономической опасности для \(i\) -го загрязняющего вещества. Для азота и фосфора коэффициент относительной эколого-экономической опасности равен 1.0 (группа, содержащая азот общий, фосфор общий, аммония – ион, нитрат аммония – в Таблице 2 Приложения 1 Временной методики) Таким образом, приведенная масса загрязняющих веществ в данном случае равна физической массе.
Полученный предотвращенный ущерб водным ресурсам в тыс. руб. в год по Временной методике определяется для цен 1999 г. Поэтому рассчитанные величины ущерба корректируются с учетом изменения покупательной способности. По данным Росстата инфляционная составляющая рубля с января 1999 г. по декабрь 2019 г. снизилась в 7,8 раз, соответственно полученные стоимости в ценах 1999 г. были умножены на коэффициент 7,8 для перехода к ценам 2019 г.
Приведенная масса загрязняющих веществ, рассчитывается по формуле:
где \({M}^{в}_{n}\)- фактическая масса снимаемого (не допущенного к попаданию в водный источник) загрязняющего вещества или группы веществ с одинаковым коэффициентом относительной эколого-экономической опасности на рассматриваемом объекте (или в результате осуществления \(k\)-го водоохранного мероприятия) в течение отчетного периода времени, тонн; \({K}^{в}_{эi}\) - коэффициент относительной эколого-экономической опасности для \(i\) -го загрязняющего вещества или группы веществ (таблица 2 Приложения 1); \({M}^{в}_{nk}\)- вид загрязняющего вещества или группы веществ; \(n\) - количество объектов (предприятий, производств), осуществляющих водоохранную деятельность или количество водоохранных мероприятий, не допускающих (снижающих) сбросы загрязняющих веществ в водные источники; \(i\) - количество учитываемых загрязняющих веществ.
В качестве основы для расчетов приведенной массы загрязнений используются утвержденные значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воде водоемов рыбохозяйственного значения (как наиболее жесткие). С помощью ПДК определяются коэффициенты эколого-экономической опасности загрязняющих веществ (как величина обратная ПДК=1/ПДК).
Для упрощения расчета коэффициентов относительной эколого-экономической опасности загрязнения группируются по классам опасности и признаку близких значений ПДК.
Коэффициенты относительной эколого-экономической опасности для 14 групп загрязняющих веществ приведены в таблице 2 Приложения 1.
Для водосбора Иваньковского водохранилища в соответствии с Таблицей 1 Приложения 1 \({У}^{в}_{{уд}_{rj}}\) принимается со значением 6678,1 руб./усл т (соответствует Тверской области). С корректировкой цены c учетом инфляционной составляющей для расчета принимается значение 6678,1 х 7,8 = 52089,2 руб./усл т. Коэффициент экологической ситуации \({K}^{в}_{эr}\) принимается равным 1,16 (соответствует Тверской области). Коэффициент относительной эколого-экономической опасности \({K}_{эi}\) для гидрохимических характеристик, относительно которых проводятся оценки по предотвращенному ущербу принимается в соответствии с Таблицей 2 Приложения 1:
Основным диффузным источником биогенных элементов (азота и фосфора) с достаточным резервом по снижение сброса принимаем сельскохозяйственный сектор.
Для расчета предотвращенного экологического ущерба используются все стадии и параметры биогенного стока, т.е. реальные максимальные и минимальные значения определяющих параметров.
Поэтому расчет предотвращенного ущерба для водосбора Иваньковского водохранилища можно провести во-первых, по многолетней динамике реальных показателей (1986-2017 гг.), во-вторых - по уменьшению диффузной нагрузки на перспективу.
|
|
|
|||||
| Предотвращённый ущерб с минимизацией потерь на складах минеральных и органических удобрений | ||||||
| Показатель | \({У}^{в}_{{уд}_{rj}}\) | \({K}^{в}_{эr}\) | \({K}_{эi}\) | \(m\) | \(М_{nk}\) | \({У}^{в}_{{пр}_{rn}}\), млн. руб |
| Азот | 6678,1 | 1,16 | 1,0 | 3256 | 3256 | 25,22 |
| Фосфор | 6678,1 | 1,16 | 1,0 | 801 | 801 | 6,20 |
| ИТОГО | 31,42 | |||||
| Предотвращённый ущерб с минимизацией выхода животноводческих отходов | ||||||
| Азот | 6678,1 | 1,16 | 1,0 | 8509 | 8509 | 65,92 |
| Фосфор | 6678,1 | 1,16 | 1,0 | 6707 | 6707 | 117,88 |
Таким образом, общая сумма реального предотвращенного экологического ущерба за 11 лет (1990-2001 гг.) по азоту и фосфору (исторические уровни диффузной нагрузки) только по двум направлениям водоохранных мероприятий в сельскохозяйственном секторе может быть оценен в сумму 117,88 млн. руб (в ценах 1999 г.). С учетом инфляционного коэффициента 7,8 современные затраты составили бы 919,46 млн. руб.
Вариант 2. Расчет предотвращенного ущерба по снижению биогенной нагрузки на перспективу
Расчет проводится с гипотезой, что потери азота и фосфора в животноводстве могут быть уменьшены за счет правильной организации при хранении, транспортировке, внесении органических удобрений. Вторым водоохранным направлением по отношению к уменьшению современной диффузной нагрузки может быть создание лесных полос, поскольку они не имели развития на водосборе.
| Предотвращённый ущерб с минимизацией выхода животноводческих отходов | ||||||
| Показатель | \({У}^{в}_{{уд}_{rj}}\) | \({K}^{в}_{эr}\) | \({K}_{эi}\) | \(m\) | \(М_{nk}\) | \({У}^{в}_{{пр}_{rn}}\), млн. руб |
| Азот | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 4800 | 4800 | 290,41 |
| Фосфор | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 3200 | 3200 | 193,68 |
| ИТОГО | 160,096 | |||||
| Предотвращённый ущерб в результате создания лесополос | ||||||
| Азот | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 540 | 540 | 32,67 |
| Фосфор | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 320 | 320 | 19,36 |
| ИТОГО | 17,209 | |||||
Таким образом, предотвращенный экологический ущерб с оценкой на перспективу в сельскохозяйственном секторе может составить 536,12 млн. руб.
По модулю выноса средне-удобренных сельскохозяйственных полей (пашни, сенокосы, пастбища) общий вынос азота с рассматриваемой территории составляет – 24 т, фосфора 3,36 т. Расчет проводится по двум вариантам:
1) предполагается, что застроенных территорий нет;
2) проведение водоохранных мероприятий на застроенных территориях (лесополосы, укрепление защитной береговой полосы)
| Предотвращённый ущерб с минимизацией потерь с территорий коттеджно-дачной застройки (вариант 1) |
||||||
| Показатель | \({У}^{в}_{{уд}_{rj}}\) | \({K}^{в}_{эr}\) | \({K}_{эi}\) | \(m\) | \(М_{nk}\) | \({У}^{в}_{{пр}_{rn}}\), млн. руб |
| Азот | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 4152 | 4152 | 251,20 |
| Фосфор | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 504 | 504 | 30,50 |
| ИТОГО | 281,7 | |||||
| Предотвращённый ущерб с минимизацией потерь в результате создания септиков в районе коттеджно-дачной застройки (вариант 2) | ||||||
| Азот | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 176 | 176 | 10,65 |
| Фосфор | 52089,2 | 1,16 | 1,0 | 36 | 36 | 2,18 |
| ИТОГО | 12,83 | |||||
Учитывая плотную коттеджно-дачную застройку и высокую нагрузку от неорганизованного отдыха в летний период в береговой зоне Иваньковского водохранилища предотвращенный ущерб можно оценить в 16,55 млн. руб.
Наиболее перспективным водоохранным направлением можно также считать ужесточение водного законодательства с контролем за выполнение регламента водопользования в водоохранной зоне основного источника водоснабжения г. Москвы.
Одним из эффективных водоохранных мер на городских территориях может быть благоустройство всех функциональных зон, очистка поверхностного стока, подача поверхностного стока в ближайшие промышленные зоны (предприятия) с последующим использованием в замкнутом водоснабжении.
Для расчета принимаются годовые массовые оценки для городских территорий и промышленных зон (суммарно).
| Показатель | \({У}^{в}_{{уд}_{rj}}\) | \({K}^{в}_{эr}\) | \({K}_{эi}\) | \(m\) | \(М_{nk}\) | \({У}^{в}_{{пр}_{rn}}\), млн. руб |
| Взвешенные вещества | 52089,2 | 1,16 | 0,15 | 57408 | 8611,2 | 449,13 |
| Нефтепродукты | 52089,2 | 1,16 | 20 | 735 | 14700 | 766,71 |
| Органические вещества (по ХПК) |
52089,2 | 1,16 | 0,2 | 18467,121 | 3693,42 | 223,17 |
Таким образом, предотвращенный ущерб по взвешенным веществам составляет 449,13 млн. руб., по нефтепродуктам - 766,71 млн. руб., по органическим веществам – 223,17 млн. руб.
Проведенные расчеты позволяют сделать вывод, что максимальный предотвращенный экологический ущерб (млн. руб) достигается по отношению к нефтепродуктам.