вода таймыр 11072022

числе и полуострова Таймыр, обусловлено поступлением загрязняющих веществ от точечных и площадных (рассеянных) источников загрязнения, расположенных на их водосборах, и трансформацией потока этих ЗВ по длине речной системы.

Движение веществ происходит по иерархической системе водосборных участков

Оценка значений массопереноса по длине водного объекта. Бассейновый подход

(Ri) оценивается по концентрации вещества (Сi) и объему поступающей воды (Wi) для каждого типа источника
Ri = Сi* Wi

от характера источника (концентрации ЗВ и поток в исследуемый участок)

Учитываются средняя концентрация вещества за сезон, средний расход источника за сезон - рассчитывается поток химических веществ в месте поступления (по отчетам водопользователей);

3) Диффузное загрязнение от площадных источников

определяются фоновые и дополнительные (привнесенные) концентрации химических веществ в различных средах (снег, жидкие осадки, почвы и т.д.).На основании наблюдений, литературных источников и дополнительных исследований определяется коэффициент стока для исследуемой водосборной территории;

4) Диффузное загрязнение от локальных неорганизованных техногенных источников

2) Точечные источники загрязнений

1) Определение фоновой концентрации вещества на участке

Поступление вещества на участке

Приводятся по материалам гидрохимических наблюдений, данным организаций и ведомств, литературным данным и экспедиционным исследованиям.

вещества через верхний створ расчетного участка плюс масса вещества от всех источников в пределах участка минус масса вещества, отбираемая с водозабором на участке.

Разработано на основе Р 52.24.867-2017. МЕТОДИКА РАСЧЕТА МАССОПЕРЕНОСА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ВОДНЫМ СТОКОМ ПО УЧАСТКАМ РЕКИ. Ростов-на-Дону, Государственный гидрохимический Институт, 2017, с учетом трансформации и диффузных источников

где Gн – массоперенос через нижний створ расчетного участка
Gв – массоперенос химического вещества через верхний створ расчетного участка
Pg – привнос массы химического вещества по g-ому выпуску сточных вод на расчетном участке
Ri - привнос массы химического вещества по i-ому притоку на расчетном участке
D-привнос массы химического вещества от диффузных источников (осаждение из атмосферы и поступление из почвогрунтов) с локального водосбора расчетного участка
Bj - привнос массы химического вещества от j-ого неорганизованного техногенного источника с учетом трансформации на участке
U - -привнос массы химического вещества от донных отложений на расчетном участке с учетом трансформации на участке
Wf – изъятие массы химического вещества на f водозаборе на расчетном участке
H - - параметр трансформации для каждого источника
Δ – невязка баланса

Расчет баланса массы вещества на рассматриваемом участке

в зоне вечной мерзлоты?

Разбавление
(сток воды на рассматриваемом участке)

Самоочищение
(температура воды, скорость течения, время продвижения вещества по участку)

концентрация вещества не может опускаться ниже фоновой
H - - параметр трансформации для каждого источника,
τ - время добегания от места поступления вещества на расчетный участок до замыкающего створа. Зависит от скорости течения.
K – суммарный коэффициент скорости самоочищения речной воды от химического вещества

поток в исследуемый участок)
Результаты систематических гидрохимических и гидрологических измерений (расходы воды, скорости течения, концентрации веществ в створах);
Результаты систематических наблюдений за поступлением химических веществ от основных источников (притоки, сточные воды) и водопользованием (водозаборы и т.д.).
Информация о фоновом содержании веществ в водах, осадках, грунтах

Для оптимального решения задачи оценки диффузного и точечного техногенного загрязнения и переноса загрязняющих веществ в речных системах полуострова Таймыр необходимы:

данных HydroRIVERS.
Каждый расчетный участок гидрографической сети соответствует:
• либо участку реки между двумя притоками
• либо участку реки между истоком реки и ее притоком
• либо участку реки между притоком реки и устьем реки
• либо проточному водоему в гидрографической сети

База данных Hydrosheds

поток в исследуемый участок)

Оценка потоков воды: сейчас БД Hydrosheds:
Каждый расчетный участок в БД имеет свой id и информацию об id нижележащего участка. Известен порядок каждого участка реки (так определяется структура сети)
Морфометрические характеристики участка реки: длина, продольный уклон, объем воды на участке, расходы воды на участке: среднемноголетний, за месяц с минимальным стоком, за месяц с максимальным стоком.
Оценка потоков веществ - загрязнителей:
Автоматизированная информационная система государственного мониторинга водных объектов: 2ТП водхоз. Результаты систематических наблюдений за поступлением химических веществ от основных источников (притоки, сточные воды) и водопользованием (водозаборы и т.д.).
Отчеты природоохранных организаций (Bellona)
Расчеты сотрудников ИФА РАН о поступлении загрязнения из атмосферы
Информация о фоновом содержании веществ в водах, осадках, грунтах – литературные данные, зачастую отрывочные. Привлечение гидрогеологической информации о составе пород подстилающей поверхности?

Данные для расчетов

имеющих загрязняющие ВВ (тыс. куб. м)
АСПАВ (анионные синтетические поверхностно-активные вещества) (кг)
Алкилсульфонаты (кг)
Алюминий (кг)
Аммоний-ион (т)
БПК полн. (т)
Бутилксантогенат натрия (кг)
Взвешенные вещества (т)
Железо (кг)
Кальций (кг)
Кобальт (кг)
Магний (кг)
Марганец (кг)
Медь (кг)
Натрий (кг)
Нефтепродукты (нефть) (т)
Никель (кг)
Нитрат-анион (кг)
Нитрит-анион (кг)
Свинец (кг)
Сульфат-анион (сульфаты) (т)
Сухой остаток (т)
Тетрахлорметан (четыреххлористый углерод) (кг)
Трихлорэтилен (кг)
Фенол,гидроксибензол (кг)
Фосфаты (по фосфору) (т)
ХПК (кг)
Хлорид-анион (хлориды) (т)
Хлороформ (трихлорметан) (кг)
Цинк (кг)

поток в исследуемый участок)
1. Наполнение БД Hydrosheds:
На ряде участков реки отмечается отрицательный баланс воды – поступление на участок превышает отток с участка. Нет детальной информации о внутригодовом распределении параметров стока для месяцев и сезонов. Диффузный сток (боковой приток) на участке оценивается по разнице между выходом и входом. При отрицательном балансе воды на участке неверно оценивается диффузный сток.
Проблема с климатической информацией – речной сток превышает осадки. Пока не использовали в расчетах
2. Мониторинг. Недостаточность данных систематических гидрохимических и гидрологических измерений (расходы воды, скорости течения, концентрации веществ в створах)
3. Водохозяйственная отчетность: недостатки 2 ТП водхоз. Возможный недоучет, годовое разрешение, информация интегрирована по бассейнам, нет привязки к источнику загрязнения
4. Пока нет информации о техногенных объектах как исчтониках поступления ЗВ на водосборе, вне гидрографической сети
5. Вопросы трансформации вещества водосбором, а для некоторых веществ –нет информации и о трансформации в русле реки. Не хватает методик.

Проблемы

в бассейне реки c интеграцией в ГИС
Получены предварительные оценки вклада диффузных и точечных источников в поступление сульфатов в бассейн р. Пясины:
- Диффузные источники: осаждение из атмосферы (по данным ИФА) около 185 тыс. тонн в год
- Точечные контролируемые источники (со сточными водами предприятий):
по данным 2 ТП водхоз около 20 тыс тонн в год (2009-2021 гг.);
по отчету Bellona около 11 тыс. тонн в год
Несмотря на интегральное превышение для всего водосбора поступления сульфатов от диффузных источников над точечными, на локальных участках водосбора главную роль могут играть именно локальные техногенные источники
По предварительным данным расчетов для среднемноголетнего периода в среднем за год нет постоянного превышения ПДК по сульфатам практически на всей территории бассейна Пясины, за исключением небольшого участка (в районе Норильска?):

гидродинамической модели стока для устранения неопределенностей Hydrosheds ?

с нарушенных промышленным освоением территорий;
смыв с территории поселений, предприятий, свалок;
осаждение загрязнителей, выброшенных предприятиями в атмосферу;
вымывание из толщи породных отвалов;
Аварийные сбросы, в т.ч. нефтепродукты и пульпа из шламохранилищ.

Доп. информация

Источники загрязнений могут быть как организованные, точечные, так и неорганизованные.

Организованные источники – точки сброса сточных вод предприятий. Информация об объемах и характеристиках таких сбросов доступна и собирается для использования при Оценке кумулятивных воздействий. Данные о стоках, предоставленные природопользователями государственными природоохранными органами, будут собраны в базе данных проекта и станут источником данных для моделирования в ГИС.

(средняя температура +1,5…+6,5°С). Абсолютный минимум -56°С. Зима суровая, продолжительная, с сильными ветрами и метелями.
Снежный покров устанавливается в бассейне реки в период с конца августа до конца октября. Раньше всего (в конце августа) он появляется на побережье морей Карского и Лаптевых, на вершинах Бырранга и Путорана.
Мощность многолетнемёрзлых пород в бассейне Пясины изменяется от более 500 м (Нижняя Пясина) до менее 500 м (Верхняя Пясина).
Наибольшее количество осадков выпадает в июле–августе. Их среднемноголетняя величина изменяется от 35 до 200 мм. Наименьшее количество осадков выпадает зимой – в январе–феврале. Среднемноголетнее количество осадков на водосборе около 500–600 мм. Количество осадков, выпадающих в виде снега, составляет 30–40% общей годовой суммы.
Н.Л. Фролова, И.В. Федорова, Г.В. Пряхина, Вода России, электронная энциклопедия

Климатические характеристики Пясины

из них была расположена на малых реках с бассейнами площадью менее нескольких десятков квадратных километров. Большинство постов было организовано в начальный период развития Норильского промышленного района (1940–1960 гг.). В настоящее время действует шесть речных гидрологических постов, в том числе четыре – на крупных реках (Пясина, Норильская).
Основной источник водного питания рек – талые снеговые воды, их доля составляет около 60% общего годового стока реки; примерно по 20% приходится на дождевое и подземное питание.
Для режима реки характерно весенне-летнее половодье, летне-осенняя межень, прерываемая дождевыми паводками, и низкая зимняя межень. Максимум половодья приурочен к концу июня – началу июля. Среднемноголетний расход воды в истоке реки при выходе из озера Пясино составляет 560 м3/с (17,674 км3/год), в устье – 2600 м3/с (82,059 км3/год). Средний модуль стока 30,8 л/(с∙км2), максимальный – 120 л/(с∙км2).
Коэффициент стока изменяется от 0,6 до 0,8. Средняя температура воды в июле +9°С, в сентябре +4°С. 
Ледостав устанавливается с конце сентября – начале октября и длится до июня.
Н.Л. Фролова, И.В. Федорова, Г.В. Пряхина, Вода России, электронная энциклопедия

Гидрологическая изученность и гидрологический режим Пясины

Валек (по Румянцева Е.В., 2012)

классу и кальциевой группе. Речные воды имеют небольшую минерализацию (100–150 мг/л).
Особенности химического состава поверхностных вод связаны с мерзлотными процессами, геохимическим составом подстилающих грунтов и антропогенными источниками загрязняющих веществ (горнодобывающая промышленность, транспортировка руд, угля и нефтепродуктов). Значительный объём стока загрязняющих веществ в бассейне Пясины поступает с предприятий ОАО ГМК «Норильский никель».
По характеру многолетней изменчивости качества вод водные объекты Норило-Пясинской системы могут быть подразделены на три группы. К первой относятся р. Норильская (до створа – 1 км выше впадения р. Рыбной) и другие водные объекты, расположенные выше этого пункта, в том числе озеро Лама. Качество вод этой группы объектов формируется под влиянием природных. Вторая группа, включающая оз. Пясино, р. Норильскую в среднем и нижнем течении и р. Амбарную в верхнем течении, характеризуется умеренным загрязнением вод. Экстремально грязные реки Щучья и Амбарная (в среднем и нижнем течении) – основные приёмники сточных вод горно-металлургической промышленности – образуют третью группу водных объектов.
Н.Л. Фролова, И.В. Федорова, Г.В. Пряхина, Вода России, электронная энциклопедия

Гидрохимический режим рек бассейна Пясина. Антропогенное загрязнение

из поверхностных водных объектов, и в основном на нужды промышленности.
Для судоходства используются водные объекты Норило-Пясинской системы. Судоходны реки Пясина и Норильская.
В реке и её притоках много рыбы. Основу промысла непосредственно на Пясине составляют ряпушка, муксун, сиг, чир, омуль и голец (кумжа).
На Пясине находятся посёлки Усть-Тарея и Кресты.
Н.Л. Фролова, И.В. Федорова, Г.В. Пряхина, Вода России, электронная энциклопедия

Водопользование в бассейне Пясины

элементарных геосистем) определяет содержание загрязняющих веществ в потоках с водосбора, коэффициенты фильтрации, стока и смыва с геосистем, удержание и трансформацию вещества водосбором. От нее в значительной степени зависит диффузное загрязнение D.

где Dij – поток загрязняющего вещества i c геосистемы j
Ci – концентрация загрязняющего вещества i в геосистеме j
Kj – коэффициент стока с геосистемы j
Pj – осадки (дождь или снежный покров) в гесистеме j

загрязняющих веществ

Нет поступления из диффузных источников с поверхностным стоком
Скорость трансформации снижена

Активное поступление из диффузных источников с поверхностным стоком
Скорость трансформации повышена

Поступление из диффузных источников
Скорость трансформации средняя

Поступление из точечных источников круглый год