автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Метод и система интегральной оценки показателей качества стока горных рек

На правах рукописи

ВИШНЕВЕЦКИЙ Вячеслав Юрьевич

МЕТОД И СИСТЕМА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СТОКА ГОРНЫХ РЕК

Специальность:

05.11.17 - приборы, системы и изделия медицинского назначения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог 2006

Работа выполнена в Таганрогском государственном радиотехническом университете на кафедре электрогидроакустической и медицинской техники

Научный руководитель —

академик РАЕН, доктор технических наук, профессор В.И. ТИМОШЕНКО

Официальные оппоненты: академик РАЕН, заслуженный врач РФ,

д.м.н., проф. А.О. ГЮСАН

(Карачаево-Черкесская Республиканская больница,

г. Черкесск);

д.т.н, проф. А.Н. КОРОЛЕВ

(зав. каф. химии и экологии, ТРТУ, г. Таганрог)

Ведущая организация: Ростовский государственный медицинский университет, г. Ростов-на-Дону.

Защита состоится « 30 » августа 2006 г. в Ю20 на заседании диссертационного совета Д.212.259.04 в Таганрогском государственном радиотехническом университете.

Адрес: 347928, Россия, г. Таганрог Ростовской области, ул. Шевченко, 2, ауд. Е-306

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан « 27 » июля 2006 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертации

Человек, как и все живое на Земле, неотделим от биосферы, которая является необходимым естественным фактором его существования. Природа является предпосылкой и естественной основой жизнедеятельности людей, причем, полноценная их жизнедеятельность возможна только в адекватных природных условиях. Человек может существовать лишь в достаточно определенных и весьма узких рамках параметров окружающей природной среды, соответствующих биологическим особенностям его организма.

В настоящее время имеются серьезные экологические проблемы загрязнения окружающей среды (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей, радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов, оскудения биоресурсов. Наиболее тревожное положение сложилось с загрязнением водных ресурсов. Основными причинами являются неудовлетворительная работа очистных сооружений канализации, сброс в реки без очистки загрязненных ливневых стоков с территорий предприятий и населенных пунктов, отсутствие полигонов по утилизации промышленных отходов, захламление отходами водоохранных зон, эрозия земель. Сохраняется неудовлетворительное положение с обеспечением населения питьевой водой, отвечающей нормативным требованиям.

Недостаточная техническая оснащенность, отсутствие современных приборов учета количества стока рек, особенно малых, в горных условиях не позволяет составить достоверную картину характера биологического и химического загрязнения поверхностных вод. Обустройство постоянных створов требует значительных финансовых затрат, но изменчивость русел горных рек, особенно после частых бурных паводков, сводит на нет все усилия по измерениям поперечного сечения русла. При использовании существующего оборудования и финансирования мониторинга водных объектов за «чертой» экологического наблюдения остаются практически все притоки крупных рек, хотя именно с их стоком в реку поступает основная часть загрязняющих веществ.

Для наиболее полного учёта всех факторов отрицательного воздействия на речные экосистемы и принятия конкретных мер по предотвращению загрязнения рек необходимо создать единую систему мониторинга водных ресурсов с учетом всех природных и антропогенных факторов, влияющих на их состояние.

Реки Карачаево-Черкесии формируют бассейны Азовского и Каспийского морей. Наиболее обширным по площади является бассейн Азовского моря, в пределах которого протекают наиболее крупные реки - Кубань, Большой и Малый Зеленчук, Уруп, Лаба, а так же множество их притоков и небольших рек.

В целях определения основных источников загрязнения поверхностных и грунтовых вод и, в конечном счете, загрязнения вод реки Кубани, необходимо

проанализировать ситуацию на всем протяжении реки и ее притоков по территории Карачаево-Черкесской республики.

В настоящее время учет загрязнения осуществляется только на организованных сбросах стоков крупных промышленных и коммунальных объектов. Неучет других существующих источников загрязнения, например, естественных, может привести к грубым ошибкам в оценках концентраций загрязняющих веществ. Решение этой проблемы и является одной из целей диссертационной работы.

Одной из важнейших задач медицины в условиях научно-технического прогресса является исследование возможностей сохранения и улучшения здоровья населения. Известно, что дисбаланс микроэлементов в окружающей среде оказывает непосредственное влияние на функционирование практически всех органов и систем организма человека, и при избыточном или недостаточном поступлении этих веществ в организм начинают действовать механизмы адаптации. Среди множества микроэлементов наиболее изученным является йод, дефицит которого оказывает негативное влияние на здоровье.

Неоспоримо, что основной причиной развития йоддефицитных состояний является недостаток йода в почвах, воде, и, как результат этого крайне низкое содержание йода в основных продуктах питания, что оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения. Большое количество веществ окружающей среды известно своим воздействием на морфологию и функцию щитовидной железы. К ним относятся нитраты и нитриты. Огромное значение в развитии йоддефицитных состояний имеет недостаточность микроэлементов (цинка, брома, селена, кобальта, меди). Точное определение концентраций данных микроэлементов в воде, а также йодопоглощающих веществ (СПАВ, нитритов и др.) является второй важной целью данной диссертационной работы.

Цели и задачи работы

Цель данной диссертационной работы: разработать метод интегральной оценки концентраций загрязняющих веществ с учетом особенностей горных рек и систему экологического контроля показателей качества воды.

Для реализации поставленной цели ставятся следующие задачи диссертационной работы:

1. Разработать математическую модель анализа концентраций загрязняющих веществ в стоке горных рек на основе уравнений конвекции-диффузии, численно исследовать построенную модель.

2. Разработать метод интегральной оценки качества воды, учитывающий бассейновый принцип расчета предельно-допустимых сбросов.

3. Разработать методику экспериментального определения качества воды, учитывающую особенности горных рек. Определить точки отбора проб (сетку метода).

4. Провести экспериментальные исследования концентраций загрязняющих веществ в стоке горных рек. Сравнить результаты с известными методиками.

5. Разработать принципы построения комплекса для экологического контроля показателей качества воды, составить его общую структурную схему.

6. Провести апробацию разработанного метода и системы на примере бассейна реки Кубань. Дать рекомендации по использованию методик для решения проблемы йододефицита.

Методики исследований

В работе использованы параболические уравнения второго порядка с несамосопряженными операторами, применяющиеся для решения задач конвекции (адвекции)-диффузии. Они применяются для решения задачи моделирования пространственно-временной динамики нестратифицированных водных экосистем. Математические модели сопоставлялись с физическими представлениями и моделями. Достоверность измерений обеспечивалась аттестованной метрологической базой санитарно-эпидемиологических лабораторий и соответствующей статистической обработкой результатов.

Научная новизна диссертационной работы

1. Разработаны классификации показателей качества воды и критериев выбора мест отбора проб.

2. Теоретически рассмотрена дисперсия загрязняющих веществ в реках, а именно распределение концентраций загрязняющих веществ со временем, на основе уравнения конвекции-диффузии, учитывающая геометрию русла, тип загрязняющего вещества, скорость течения реки и характеристики источника загрязнений.

3. Разработан метод учета неучтенных источников загрязнения путем использования бассейнового принципа оценки экологичности стока горных рек.

4. На основе разработанного метода выполнены экспериментальные исследования показателей качества стока горных рек, доказавшие его адекватность.

5. Разработаны принципы построения системы экологического мониторинга стока горных рек с учетом разработанных модели дисперсии и интегрального метода учета загрязнений.

Практическая значимость работы

Проведены натурные исследования стока горных рек с использованием разработанных методик. Отобраны и проанализированы пробы воды в точках,

определяемых по разработанной методике. Бассейновый принцип выбора точек отбора проб позволил учесть неучтенные источники загрязнений.

На основании анализа концентраций определенных веществ, которые способствуют снижению содержания йода в воде горных рек, были даны рекомендации по решению проблемы йододефицита и своевременному назначению йодсодержащих препаратов населению.

Внедрение результатов работы

Разработанные в диссертации модели, метод интегральной оценки, алгоритмы контроля, полученные результаты и выводы использованы в рамках осуществления государственного экологического надзора в управлении по технологическому и экологическому надзору Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по Карачаево-Черкесской Республики, в Филиале Федерального государственного учреждения «Центр лабораторного анализа и технических измерений по Южному Федеральному Округу» - «Центр лабораторного анализа и технических измерений по Карачаево-Черкесской Республике» и используются в учебном процессе в Таганрогском государственном радиотехническом университете.

Апробация работы

Основные результаты работы обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

1. XVIII Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов "Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы". Рязань, 2005 г.

2. V международная НПК «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза, 2005 г.

3. НТК «Экология - Море и человек». Таганрог, ТРТУ. 2000-2006 гг.

4. НТК «Медицинские информационные системы», Таганрог, ТРТУ. 20002006 гг.

5. НТК профессорско-преподавательского состава ТРТУ, Таганрог, 2002— 2006 гг.

Содержание диссертационной работы докладывалось и обсуждалось на заседаниях кафедр:

электрогидроакустической и медицинской техники, физики, теоретических основ электротехники и технологии микро и наноэлектронной аппаратуры ТРТУ, Таганрог, 2006 г.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, среди которых 6 статей, 2 тезиса докладов и 1 статья в «Гидроакустической энциклопедии».

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 102 наименования и приложений. Содержание диссертационной работы изложено на 134 страницах, включая 23 таблицы и 19 рисунков.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Метод интегральной оценки показателей качества воды, основанный на бассейновом принципе расчета предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ.

2. Модель дисперсии загрязняющих веществ применительно к горным рекам.

3. Результаты экспериментальных исследований концентрации загрязняющих веществ в бассейне реки Кубань.

4. Принципы построения системы экологического контроля показателей качества воды стока горных рек.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, кратко изложено содержание диссертации и основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится обзор методов исследования показателей качества воды. В разделе «Мониторинг водных ресурсов» описывается общая проблема мониторинга водной среды с целью экологического контроля за ее состоянием. Описывается структура государственного мониторинга и необходимая нормативная база. Особое внимание уделено мониторингу бассейнов рек, показаны достоинства и недостатки существующих методов. В следующих разделах описываются показатели качества воды, составлена классификация показателей качества по различным признакам. Описаны типы загрязняющих веществ и методы их определения. В соответствии с проведенным обзором литературы сформулирована цель работы и задачи, которые необходимо решить для ее реализации.

Во второй главе рассматриваются вопросы моделирования водных экосистем. Предлагается моделирование дисперсии загрязняющих веществ в реке на основе уравнения конвекции-диффузии в простой геометрии со

стационарным потоком. Сформулирована постановка задачи с учетом особенностей горных рек, граничные и начальные условия. Проведен расчет концентраций загрязняющих веществ в зависимости от времени.

В качестве базовой модели выбрана известная модель для расчета дисперсии радионуклидов в реках и прибрежных зонах, позволяющая считать нестационарный перенос при прямой береговой линии.

Модель вычисляет дисперсию веществ в реке в случае нестационарного источника.

Предположения при построении модели:

1. Постоянная глубина.

2. Стационарный и однородный поток в бесприливной реке.

3. Прямой речной канал.

4. Постоянные продольные и поперечные коэффициенты дисперсии.

5. Линейный, вертикально расположенный источник.

6. Постоянная ширина реки.

Модель переноса основана на решении конвективно-диффузионного уравнения в простой геометрии со стационарным потоком:

дс вс дс дс г а2с г а2с „ э2с т1, ч

— + и—V— + п>— = Ех—г + —Т + Ег—Г + /(0-^(0 т

8( дх ду дг х дх2 у су2 1 &2 К} (1)

где С — концентрация вещества; и, V, \у — скорость воды в направлениях х, у, г, соответственно; Ех, Еу, Е2 — коэффициенты дисперсии в направлениях х, у, г;

/(0 — источник; - сток воды.

Рассмотрим часть прямоугольного русла (рис. 1).

Рис. 1. Геометрия задачи

Уравнение баланса для вертикально перемешанной концентрации веществ будет выглядеть следующим образом:

дС дС _ д2С _ д2С ■ + и-= Ег—+

д1

дх

дх'

(2)

с начальными и граничными условиями С = 0 при Г = 0 ; С = 0 при х = -ко;

дС

С = 0 приX = —со ; — = 0при^ = 0, у = В

При мгновенном выбросе линейным вертикальным источником в момент времени 1=0 в речное русло прямоугольной формы шириной В, площадью поперечного сечения А, стационарной скоростью и, с координатами х=0, у=у5, г=0, результирующая концентрация, как функция от времени имеет вид

С, = {АкЕх1Аг )"'/2 ехр (х - м/)2 ¡АЕХ^ х

' \ 1 + 2^ ехр(-и2я-2£//й2)соз(ия-^/Д)соз(ия->'/Д) .

Случай более общей временной зависимости может быть получен при интегрировании предыдущего соотношения

/

с(/)= ¡с^-ф(т)атг (4)

о

где ф{т) - источник загрязнения (мг/с), С, (/-г) _ решение в момент времени

('~г) в случае мгновенного выброса 1 мг в момент времени т. Эта процедура приводит к

-1/2

С(0 = ¡9{г)(^Ех (I - т) А2 )'1 2 ехр(-(* - и (г - т))2 ¡ЛЕХ (г - г)) х

(5)

1 + 2 ^ ехр(-п2л2Еу(1-т)/В2}со${п7гу51В)со5(п7гу1В) Шт.

< я=1.«о )

Примеры расчетов показаны на рис. 2, 3.

В третьей главе описан разработанный метод интегральной оценки показателей качества воды. Разработанный метод основан на бассейновом принципе расчета предельно допустимых сбросов (ПДС). Предложена схема, описывающая общую постановку задачи интегральной оценки качества воды с применением бассейнового принципа. Разработана методика выбора точек отбора проб. Приведены реальные карты речных бассейнов с точками отбора.

Бассейновый подход предполагает выявление всех источников загрязнения водных ресурсов, учет их совместного влияния на речную экосистему и взаимное влияние составных частей экосистемы реки друг на друга на всем протяжении реки и ее притоков. И если учет загрязнения воды от организованных сбросов стоков крупных промышленных и коммунальных объектов методически определен и осуществляется как самими предприятиями, так и контролирующими организациями, то учет загрязнений поступающих с неорганизованными стоками определить практически невозможно. Остается единственный путь учета таких загрязнений на отдельных отрезках реки и ее притоках. Определяется качество воды в начале и конце отрезка или в русле

притока, и при наличии значительного роста загрязнения определяются его источники.

Рис. 2. Расчет концентрации для Рис. 3. Расчет концентрации для

мгновенного выброса источника. распределенного во времени выброса.

Параметры модели следующие: Параметры модели следующие: А=10 А=10м2, В=3 м, ЕХ=ЕУ=1 м2/с, уз=] м2, В=3 м, ЕХ=ЕУ=1 м2/с, у5=1 м, и=1 м/с,

М, и — 1 м/с, у=10м, Х=1 М у=10 М, X=1 м, р(г)>ехр(-г) -

экспоненциальное распределение выброса во времени

Исходя из полученных результатов и определяются (нормируются) предельно допустимые сбросы (ПДС) загрязняющих веществ для каждого конкретного предприятия на данном отрезке реки или ее притоке с учетом указанных выше принципов бассейнового подхода. Основным критерием является соотношение количества сбрасываемых стоков с количеством речного стока на каждом конкретном участке реки и в контрольном створе.

Предлагается следующая схема, описывающая общую постановку задачи интегральной оценки качества воды с применением бассейнового принципа (рис. 4).

На рис. 4 схематично представлена часть русла реки с притоками и искусственными каналами. На условную схему нанесены возможные объекты — источники загрязнения, которые условно разделены на две группы: фиксированные и нефиксированные.

Флажками отмечены места отбора проб. Черными полосками отмечены имеющиеся места пробоотбора, светлыми полосками — новые места отбора проб в соответствии с интегральным методом, реализующим бассейновый принцип. Таким образом, построена сетка данных (точек отбора проб).

Рис. 4. Постановка задачи о бассейновом принципе выбора точек отбора проб

На рис. 4 приведены следующие условные обозначения.

Источники загрязнений:

F(t) - фиксированные, т.е сброс которых известен либо его можно измерить с удовлетворительной степенью точности (например, промышленное предприятие);

E(t) — нефиксированные, т.е сброс которых нельзя измерить (например, сельскохозяйственные угодья).

Точки отбора проб:

хн — новые, т.е. местоположение которых определяется разработанным методом;

хс — старые, т.е. местоположение которых уже известно и которые используются в существующих методиках.

Концентрация веществ в точках отбора:

с(х„) — концентрация в новой точке х„;

с(хс) — концентрация в старой точке Хс.

Для участка реки:

c(Xci) - концентрация в старой точке Хы.от фиксированного источника загрязнений;

с(хН1=хсЬ х„2, хн3, х„4) — фоновая концентрация с учетом нефиксированных источников загрязнений.

В существующей методике:

Сфоновач Сфиксир0ванная.

В разработанной методике:

Сфоновач Сфиксрованная+Сиефикснрованная-

Таким образом, разработанный метод позволяет учесть сбросы загрязняющих веществ от нефиксированных источников загрязнения.

В четвертой главе описаны экспериментальные исследования показателей качества воды стока горных рек, основанные на использовании метода, разработанного в главе 3. Разработана методика отбора проб с учетом особенностей горных рек и схема экспериментальных исследований. Полученные результаты обработаны статистическими методами для

обеспечения достоверности результатов. Результаты обработки представлены в виде Excel- диаграмм. Приведено сравнение результатов с существующими методиками. Получено уточнение расчета ПДС на 5-10 %.

В программе отбора проб время и частоту отбора проб определяют после проведения тщательной предварительной работы, в ходе которой полученные данные статистически обрабатываются. Если в точке отбора проб качество воды не стабильно и подвержено случайным или систематическим изменениям, полученные значения статистических параметров, таких как среднее арифметическое значение, среднее квадратическое отклонение и максимумы, являются лишь оценками реальных параметров, от которых они, как правило, отличаются. В случае, когда изменения носят чисто случайный характер, расхождения между этими оценками и реальными значениями могут быть вычислены статистическими методами, причем эти расхождения, как правило, уменьшаются с увеличением числа отобранных проб.

Результаты измерений представлены в трех формах.

1. Рассмотрена динамика изменения среднегодовых концентраций веществ вдоль водотока. Результаты анализа в виде Excel-диаграмм показаны на рис. 5-8. Представлено сравнение разработанной и существующих методик.

Динамика изменения среднегодовых концентраций вдоль водотока р. Кубань. Алюминий

в,<UJ S o,aii 1 0,02 0,013 -А- ПДК

0,01 0,0(1)

75 49 *> 2 j 0 nw] **>i I nnl

Рис. 5

IX *ОМЦ«НТр И III* к М1аш р. КуГжт. СПАВ

Рис. 6

Дитммш к 1МГВГ1Щ < ртлк!.»>Л1„ВТ„, ,,ш,М ut»i«ama

Жслсмавмн

__I i'

- * .. f .. . жаий —т*

IT

' О г »

• ^i-V- •

Л. 1 -1 1 " 1 1 '

Рис. 7 Рис. 8

На рис. 5-8 показана динамика изменений концентрации алюминия, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), железа и нитратов в пяти точка отбора проб вдоль водотока реки Кубань. Новая методика позволила уточнить значения концентраций алюминия на 3-20%, СПАВ на 4-23%, железа на 10-22%, нитратов на 7-26%. Коэффициент корреляции между измеренными

значениями составил 0,76 для алюминия, 0,76 для СПАВ, 0,97 для железа и 0,99 для нитратов.

2. Проведен сравнительный анализ качества воды в различных точках отбора проб. Результат анализа в виде Ехсе1-диаграмы показаны на рис. 9. На рис. 9 приведен сравнительный анализ качества воды в реке Кубань по индексу интегральной загрязненности воды (ИЗВ). Приведены данные для трех точек и рассчитан средний индекс ИЗВ. Показано, что ИЗВ варьируется от точки к точке, поэтому требуется увеличение количества точек в соответствии с разработанной методикой для уточнения значений ИЗВ. Значение индекса находится в пределах 1-5.

Рис. 9

3. Рассмотрена временная динамика изменения концентраций в единой точке. Результаты анализа по показателю ИЗВ в течение с 1997 года по 2006 в виде Ехсе1-диаграммы показаны на рис. 10. Наблюдается снижение загрязненности воды по сравнению с 1997 и 1998 годами, хотя значения колеблются на 10-15%. Линия тренда показателя ИЗВ, показанная на графике, имеет тенденцию к снижению.

Динамика изменения качества волы (по ИЗВ) р. Кубань, головное водохранилище г. Устъ-Джегута

Чр-яаычаЛко фпнм 1_1(>*Э1Ь дожм I_И'сштл

Зи^маим пшшУмйрвняоигрхтенная ^■'Ъсм

шя_I Ир II_— ЛИИС«НЬД(ИЭВ1

Рис. 10

В пятой главе на основе разработанного метода оценки предельно допустимых стоков и результатов моделирования составлена обобщенная схема системы экологического контроля качества воды в горных реках. Приведены результаты анализа стока горных рек с использованием разработанной системы. Показаны ее преимущества. Даны рекомендации по применению разработанной методики оценки показателей качества воды применительно к проблеме йододефицита.

Структурная схема системы показана на рис. 11.

Рис. 11. Обобщенная схема системы экологического контроля

Центральным блоком является система сбора и обработки данных, в которую поступает информация от других блоков. В качестве центрального блока может выступать сервер базы данных, который с помощью специализированного программного обеспечения, например, системы управления базами данных (СУБД), осуществляет сбор, накопление, первичную обработку и хранение данных.

В систему сбора и обработки данных поступают экспериментальные данные двух типов: от фиксированных источников загрязнений и от нефиксированных. Учет нефиксированных источников загрязнений стал возможен, благодаря разработанному в данной диссертации методу интегральной оценки (см. главу 3).

Накопленная информация в системе сбора и обработки данных оформляется в базу данных, которая хранится на файл-сервере базы данных. Из этой структуры можно осуществлять выборки необходимых данных по запросу, которые отвечают тем или иным критериям.

В соответствии с экспериментальными исследованиями, проведенными в главе 4, было установлено, что разработанный метод и соответствующая ему методика позволяют уточнять концентрации загрязняющих веществ. На основе такого, более точного, анализа можно выдавать рекомендации по усилению или

снижению интенсивности мер, направленных на ликвидацию йододефицита. Это основано на том, что некоторые микроэлементы, такие как хром, железо и др. при их повышенном содержании могут связывать свободный йод, находящийся в воде. Таким же свойством обладают и загрязняющие вещества искусственного происхождения. Чем выше концентрация таких йодосвязывающих веществ, тем меньше йода остается в природной воде. Поэтому особо важен точный учет концентрации загрязняющих веществ по сравнению с предельно допустимыми концентрациями (ПДК), что позволяет сделать разработанный метод.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Подводя общие итоги диссертационной работы, можно сделать следующие общие выводы и заключения:

1. Построена модель дисперсии веществ для оценки их концентраций применительно к горным рекам. Рассчитаны временные зависимости концентраций загрязняющих веществ в реке. Проведено сравнение с известными измеренными значениями, которое показало 80-90% совпадение результатов.

2. Разработан метод интегральной оценки показателей качества стока горных рек, реализующий бассейновый принцип расчета ПДС. Особенностью является учет нефиксированных источников загрязнения, что позволило уточнить итоговые результаты на 10-15%.

3. Проведены натурные исследования стока горных рек. Отобраны и проанализированы пробы воды в точках, определяемых по разработанной методике.

4. Выполнена статистическая обработка экспериментальных данных среднегодовых концентраций загрязняющих веществ на примере реки Кубань. Проведено сравнение с существующими методиками. Получено уточнение значений концентраций на 12,5%.

5. Построена система контроля с учетом моделирования и разработанного метода, которая нашла применение в центре лабораторного анализа и технических измерений по ЮФО РФ.

6. Даны рекомендации по применению разработанной методики для решения проблемы йододефицита в горной местности на основе интегральных оценок концентрации веществ, способствующих снижению содержания йода в воде.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Вишневецкий В.Ю., Вишневецкий Ю.М. Экологический мониторинг. В кн. Гидроакустическая энциклопедия. /Под общей редакцией д.т.н., проф. В.И. Тимошенко. Изд. 2. Изд-во ТРТУ, 2000 г., с. 771-773.

2. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Информационная система мониторинга экологического состояния водной биосреды. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Таганрог: ТРТУ, 2000. № 4(18). С. 164-165.

3. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б., Вишневецкий Ю.М. Некоторые аспекты экологического мониторинга природных сред. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Таганрог: ТРТУ, 2000. с. 163-166.

4. Вишневецкий В.Ю. Проектирование системы мониторинга водных ресурсов. // Известия ТРТУ №6(41) Тематический выпуск Медицинские информационные системы. Таганрог: ТРТУ, 2004 г. с. 207-209.

5. Вишневецкий В.Ю. Расчет ПДС по бассейновому принципу для малых рек в горных условиях. // Известия ТРТУ, тематический выпуск "Экология 2004 — море и человек" 2004 г. Таганрог, с. 147-149.

6. Вишневецкий В.Ю., Вишневецкий Ю.М. Влияние экологических факторов среды обитания на здоровье населения. // Известия ТРТУ, тематический выпуск «Экология 2004 - море и человек» 2004 г. Таганрог, с. 164-168.

7. Вишневецкий В.Ю. Построение системы мониторинга водных ресурсов в условиях горной местности. // XVIII Всероссийская научно-техническая конференция студентов, молодых ученых и специалистов «Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы». Рязань, 2005, с. 36-37.

8. Вишневецкий В.Ю. Исследование влияния состава питьевой воды на организм человека. И V международная НПК «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза, 2005, с. 41-42.

9. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Модель дисперсии загрязняющих веществ в реке. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Медицинские информационные системы». Таганрог: ТРТУ, 2006г. с. 179-180.

Личный вклад диссертанта в работах, выполненных в соавторстве: о в работе [1] сформулированы общие положения экологического мониторинга

применительно к речным системам; о в работах [2-3] построена система экологического мониторинга водной

среды с учетом существующих нормативных положений; о в работе [6] разработана классификация показателей качества воды; о в работе [9] рассчитана модель дисперсии загрязняющих веществ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ.

1.1. МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ.

1.2. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ.

1.3. ТИПЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

2. МОДЕЛЬ ДИСПЕРСИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В РЕКЕ.

• 2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ВОДНЫХ

Ч ЭКОСИСТЕМ.

2.2. УРАВНЕНИЯ КОНВЕКЦИИ-ДИФФУЗИИ, АДВЕКЦИИ И ИХ

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.

2.3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ В РЕКЕ.

2.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2. ф 3. МЕТОД ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

ВОДЫ.

3.1. БАССЕЙНОВЫЙ ПРИНЦИП РАСЧЕТА ПДС ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГОРНЫМ РЕКАМ.

3.2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПДС.

3.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ

• ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В СТОКАХ ГОРНЫХ РЕК.

4.1. МЕТОДИКА И СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА.

4.2. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

4.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СТОКА ГОРНЫХ РЕК.

5.1. ОБЩАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ.

5.2. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА СТОКА ГОРНЫХ РЕК.

5.3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЙОДОДЕФИЦИТА.

5.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Человек, как и все живое на Земле, неотделим от биосферы, которая является необходимым естественным фактором его существования. Природа предпосылка и естественная основа жизнедеятельности людей, причем полноценная их жизнедеятельность возможна только в адекватных природных условиях. Человек может существовать лишь в достаточно определенных и весьма узких рамках окружающей природной среды, соответствующих биологическим особенностям его организма.

В настоящее время имеются серьезные проблемы загрязнения (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей, радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов, оскудения биоресурсов [36, 37,38].

Наиболее тревожное положение сложилось с загрязнением водных ресурсов. Основными причинами являются неудовлетворительная работа очистных сооружений канализации, сброс в реки без очистки загрязненных ливневых стоков с территорий предприятий и населенных пунктов, отсутствие полигонов по утилизации промышленных отходов, захламление отходами водоохранных зон, эрозия земель.

Сохраняется неудовлетворительное положение с обеспечением населения питьевой водой, отвечающей нормативным требованиям [44, 45].

Недостаточная техническая оснащенность, отсутствие современных приборов учета количества стока рек, особенно малых, в горных условиях не позволяет составить достоверную картину характера биологического и химического загрязнения поверхностных вод. Обустройство постоянных створов требует значительных финансовых затрат, но изменчивость русел горных рек, особенно после частых бурных паводков, сводит на нет все усилия по измерениям поперечного сечения русла. При использовании существующего оборудования и финансирования мониторинга водных объектов за «чертой» наблюдения остаются практически все притоки крупных рек, хотя именно с их стоком в реку поступает основная часть загрязняющих веществ [49].

Для наиболее полного учёта всех факторов отрицательного воздействия на речные экосистемы и принятия конкретных мер по предотвращению загрязнения рек необходимо создать единую систему мониторинга водных ресурсов с учетом всех природных и антропогенных факторов, влияющих на их состояние.

В первой главе проводится обзор методов исследования показателей качества воды. В разделе «Мониторинг водных ресурсов» описывается общая проблема мониторинга водной среды с целью экологического контроля за ее состоянием. Описывается структура государственного мониторинга и необходимая нормативная база. Особое внимание уделено мониторингу бассейнов рек, показаны достоинства и недостатки существующих методов. В следующих разделах описываются показатели качества воды, составлена классификация показателей качества по различным признакам. Описаны типы загрязняющих веществ и методы их определения. В соответствии с проведенным обзором литературы сформулирована цель работы и задачи, которые необходимо решить для ее реализации.

Во второй главе рассматриваются вопросы моделирования водных экосистем. Предлагается моделирование дисперсии загрязняющих веществ в реке на основе уравнения конвекции-диффузии в простой геометрии со стационарным потоком. Сформулирована постановка задачи с учетом особенностей горных рек, граничные и начальные условия. Проведен расчет концентраций загрязняющих веществ в зависимости от времени.

В третьей главе описан разработанный метод интегральной оценки показателей качества воды. Разработанный метод основан на бассейновом принципе расчета предельно допустимых сбросов (ПДС). Бассейновый подход предполагает выявление всех источников загрязнения водных ресурсов, учет их совместного влияния на речную экосистему и взаимное влияние составных частей экосистемы реки друг на друга на всем протяжении реки и ее притоков.

Предложена схема, описывающая общую постановку задачи интегральной оценки качества воды с применением бассейнового принципа. Разработана методика выбора точек отбора проб. Приведены реальные карты речных бассейнов с точками отбора.

В четвертой главе описаны экспериментальные исследования показателей качества воды стока горных рек, основанные на использовании метода, разработанного в главе 3. Разработана методика отбора проб с учетом особенностей горных рек и схема экспериментальных исследований. Полученные результаты обработаны статистическими методами для обеспечения достоверности результатов. Результаты обработки представлены в виде Excel- диаграмм. Приведено сравнение результатов с существующими методиками. Получено уточнение расчета ПДС на 5-10 %.

В пятой главе на основе разработанного метода оценки предельно допустимых стоков и результатов моделирования составлена обобщенная схема системы экологического контроля качества воды в горных реках. Приведены результаты анализа стока горных рек с использованием разработанной системы. Показаны ее преимущества. Даны рекомендации по применению разработанной методики оценки показателей качества воды применительно к проблеме йододефицита.

В диссертации защищаются следующие научные положения.

1. Метод интегральной оценки показателей качества воды, основанный на бассейновом принципе расчета предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ.

2. Модель дисперсии загрязняющих веществ применительно к горным рекам.

3. Результаты экспериментальных исследований концентрации загрязняющих веществ в бассейне реки Кубань.

4. Принципы построения системы экологического контроля показателей качества воды стока горных рек.

5.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

Сформулированы принципы построения системы экологического контроля качества воды, которые реализованы в виде обобщенной схемы. В схеме присутствуют как стандартные блоки, так и блоки, отражающие сущность выполненных в диссертации разработок: моделирование временных концентраций и учет нефиксированных источников.

Приведены множественные таблицы, отражающие результаты анализа стока горных рек на примере бассейна реки Кубань с применением разработанных принципов.

Даны рекомендации по применению разработанной методики для решения проблемы йододефицита, так как данная методика позволяет осуществлять более точное определение концентраций загрязняющих веществ, усугубляющих недостаточность йода в воде, а, следовательно, можно сделать более точным и дозированным назначение йодосодержащих препаратов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подробные выводы по результатам диссертационной работы приведены в конце каждой главы. Подводя общий итог диссертационной работы можно сделать следующие основные выводы и заключения:

1. Построена модель дисперсии веществ для оценки их концентраций применительно к горным рекам. Рассчитаны временные зависимости концентраций загрязняющих веществ в реке. Проведено сравнение с известными измеренными значениями, которое показало 80-90% совпадение результатов.

2. Разработан метод интегральной оценки показателей качества стока горных рек, реализующий бассейновый принцип расчета ПДС. Особенностью является учет нефиксированных источников загрязнения, что позволило уточнить итоговые результаты на 10-15%.

3. Проведены натурные исследования стока горных рек. Отобраны и проанализированы пробы воды в точках, определяемых по разработанной методике.

4. Выполнена статистическая обработка экспериментальных данных среднегодовых концентраций загрязняющих веществ на примере реки Кубань. Проведено сравнение с существующими методиками. Получено уточнение значений концентраций на 12,5%.

5. Построена система контроля с учетом моделирования и разработанного метода, которая нашла применение в центре лабораторного анализа и технических измерений по ЮФО РФ.

6. Даны рекомендации по применению разработанной методики для решения проблемы йододефицита в горной местности на основе интегральных оценок концентрации веществ, способствующих снижению содержания йода в воде.

1. Абазалиев А.Т. Курортные ресурсы Карачаево-Черкессии. Черкесск: Карачаево-Черкесское книжное издательство, 1973. - 215 с.

2. Агроэкология / В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: Колос, 2000. - 536 с.

3. Азовский А.И. Соотношение пространственно-временных диапазонов в экологических иерархиях различной природы // Журн. общ. биологии, 2001, т. 62, №6, с. 451 -459.

4. Алимов А.Ф. Введение в продукционную гидробиологию. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 152 с.

5. Алимов А.Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. СПб.: Наука, 2001.- 147 с.

6. Алисов Б.П. Климат СССР. М.: изд. МГУ, 1956. - 127 с.

7. Арский Ю.М., Данилов-Данильян В.И. и др. Экологические проблемы. М.: МНЭПУ, 1995.

8. Афанасьев Ю.А.; Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды. Учеб. пособие М.: Изд-во МНЭПУ, 1998,208с.

9. Будыко М.И. Климат и жизнь. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 471 с.

10. Быков А.А. Моделирование природоохранной деятельности: учебное пособие. М.: Изд-во НУМЦ Госкомэкологии России, 1998. 182 с.

11. Вишневецкий В.Ю., Вишневецкий Ю.М. Экологический мониторинг. В кн. Гидроакустическая энциклопедия. /Под общей редакцией д.т.н., проф. В.И. Тимошенко. Изд. 2. Изд-во ТРТУ, 2000 г., с. 771-773

12. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Информационная система мониторинга экологического состояния водной биосреды. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Таганрог: ТРТУ, 2000. № 4(18). с. 164-165.

13. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б., Вишневецкий Ю.М. Некоторые аспекты экологического мониторинга природных сред. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Таганрог: ТРТУ, 2000. с. 163-166.

14. Вишневецкий В.Ю. Проектирование системы мониторинга водных ресурсов. // Известия ТРТУ №6(41) Тематический выпуск Медицинские# информационные системы. Таганрог: ТРТУ, 2004 г. с. 207-209.

15. Вишневецкий В.Ю. Расчет ПДС по бассейновому принципу для малых рек в горных условиях. // Известия ТРТУ, тематический выпуск «Экология 2004 море и человек» 2004 г. Таганрог, с. 147-149.

16. Вишневецкий В.Ю., Вишневецкий Ю.М. Влияние экологических факторов среды обитания на здоровье населения. // Известия ТРТУ, тематический выпуск «Экология 2004 море и человек» 2004 г. Таганрог, с. 164-168.

17. Вишневецкий В.Ю. Исследование влияния состава питьевой воды на организм человека. // V международная НПК «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза, 2005, с. 41-42.

18. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Модель дисперсии загрязняющих веществ в реке. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Медицинскиеинформационные системы». Таганрог: ТРТУ, 2006г. с. 179-180.

19. Водный кодекс РФ. 16.11.95 № 167-ФЗ.

20. Временные методические рекомендации по расчёту нормативов • образования отходов производства и потребления. СПб: 1988 г., 2003,http://www.garant.ru.

21. Гвоздецкий Н.А., Смагина Т.А. Физико-географическое районирование // Природные условия и естественные ресурсы. Ростов-на-Дону: РГУ, 1986. - с300.338.

22. Герасимов И.П. Природные условия и естественные ресурсы СССР. Т.1-3. М.: «Наука», 1966.-452 е.; 1967.-440 е.; 1971.-459 с.

23. Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования / Под ред. Э.В. Гирусова М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1998. - 455 с.

24. ГОСТ 19179-73. Гидрология суши. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1988.

25. ГОСТ 19185-73. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1974.

26. ГОСТ 17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.

27. ГОСТ 17.1.1.02-77. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000.

28. ГОСТ 23268.16-78. Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения йодид-ионов. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

29. ГОСТ 17.1.5.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность. М.: Издательство стандартов, 1984.

30. ГОСТ 17.1.5.04-81. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

31. ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000.

32. ГОСТ 27065-86. Качество вод. Термины и определения. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.

33. ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000.

34. ГОСТ ИСО 14698-1-2005. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. КОНТРОЛЬ БИОЗАГРЯЗНЕНИЙ. Часть 1. Общие принципы и методы. М.: Стандартинформ, 2005.

35. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2002 году». М.: Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 2003. 512 е., http://www.mnr.gov.ru.

36. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Карачаево-Черкесской республики в 2000 году». Черкесск, 2001, 116 с.

37. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Карачаево-Черкесской республики в 2001 году»/ Черкесск: Комитет природных ресурсов по КЧР, 2002, 135с. (А также государственные доклады за другие годы).

38. Гриценко А.И., Акопова Г.С., Максимов В.М. Экология. Нефть и газ. М.: Наука, 1998.

39. Ерофеев Б.В. Экологическое право: Учебник для вузов. М.: Новый Юрист, 1998.-688 с.

40. Измалков В.Н. Экологическая безопасность, методология прогнозирования антропогенных загрязнений и основы построения химического мониторинга окружающей среды/ НИЦЭБ РАН. СПб, 1994, 131 с.

41. Израэль Ю.А. и др. Контроль окружающей среды. М.: Гидрометеоиздат, 1990.

42. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984, 375 с.

43. Информационный бюллетень «О состоянии геологической среды на территории Карачаево-Черкесской Республики за 2002 год». Черкесск, 2003, 109 с.

44. Информационный бюллетень «О состоянии поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Карачаево-Черкесской Республики за 2002 год». Черкесск, 2003, 151 с.

45. Каталог. Программные средства в области экологии для компьютеров IBM Р С/ Hi 111 «Логус», 1998 / http: www.infars.ru/listovki/ecolog/prizma.htm.

46. Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды. Труды Международного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1980, 1982.

47. Константинов А.С. Общая гидробиология. М.: Высшая школа, 1986. -472 с.

48. Куракина Н.И., Емельянова В.Н., Коробейников С.А., Никанорова Е.С. Пространственное моделирование загрязнения водных объектов. // http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number36/12cvall.html.

49. Лурье П.М. и др. Карачаево-Черкессия: климатические условия./ Лурье П.М., Крохмаль А.Г., Панов В.Д., Панова С.В., Тамов М.Ч.// Под общей ред. Хрусталева Ю.П. Ростов н/Д, Изд-во Рост, ун-та, 2000. - 196 с.

50. Мартынов А.С., Артюхов В.В., Виноградов В.Г., 1998 (С) Web-Атлас: «Окружающая среда и здоровье населения России».

51. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1982. 320 с.

52. Методические основы оценки и регламентации антропогенного влияния на качество поверхностных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

53. Мисейко Г. Н., Безматерных Д. М., Тушкова Г. И. Биологический анализ качества пресных вод. Барнаул: Изд-во АТУ, 2001. 201 с.

54. Моисеев Н.Н. Экология человечества глазами математика. М.: Молодая гвардия, 1988.

55. Мокроусова З.И. Мониторинг водных объектов в сети Росгидромета. В кн. Мониторинг водных объектов // По материалам 1-й региональной Школы-семинара (Дубна, август, 1996) / Под ред. Г.М. Баренбойма и Е.В. Веницианова. М.: ГЦВМ, 1998.-256 с.

56. Молчанов A.M. Нелинейности в биологии. Пущино, 1992. 222 с.

57. Мониторинг фонового загрязнения природных сред. JL: Гидрометеоиздат. Вып. 7, 1991.

58. Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. СПб: «Крисмас+», 2004. - 248 с.

59. Никаноров A.M., Хоружая Т.А., Бражникова JI.B., Жулидов А.В. Мониторинг качества вод: оценка токсичности. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. -159 с.

60. Общие основы изучения водных экосистем / Под ред. Г.Г. Винберга. JL: Наука, 1979.-274 с.

61. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т.1 328 е.; Т.2 376 с.

62. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. Химическое загрязнение почв и их охрана. М.: Агропромиздат, 1991. 148 с.

63. Охрана окружающей природной среды. Постатейный комментарий к закону России. М., «Республика», 1993, 224 с.

64. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды. Учебное пособие для инженера-эколога/Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. — М.: НУМЦ Минприроды России, Издательский Дом «Прибой», 1996.-350 с.

65. Петров В.В. Экологическое право России. Учебник. М.: Изд-во БЕК, 1996,557 с.

66. Постановление Правительства РФ «Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)». 31.03.2003 № 177.

67. Постановление Правительства РФ от 14 марта 1997года № 307 «Об утверждении Положения о ведении государственного мониторинга водных объектов».

68. Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты. Часть I // Соросовский образовательный журнал, 1998. №9.

69. Рабинович С.Г. Погрешности измерений .- JL: Энергия, 1978. 272 с.

70. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы) М.: Журнал «Россия Молодая», 1994 - 367 с.

71. РД 52.44.2-94. Охрана природы. Комплексное обследование загрязнения природных сред промышленных районов с интенсивной антропогенной нагрузкой. М.: Гидрометеоиздат, 1996.

72. РД 52.24.635-2002. Проведение наблюдений за токсическим загрязнением донных отложений в пресноводных экосистемах на основе биотестирования. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003.

73. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения задач конвекции диффузии. М.: Эдиториал УРСС, 1999. - 248 с.

74. Урбах В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. М.: Изд-во АНСССР, 1963г. 333с.

75. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 14, ст. 1650).

76. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 10.06.98г. 2003, http://www.garant.ru.

77. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 №7ФЗ 2003, http://www.garant.ru.

78. Федеральный закон «Об экологической экспертизе» с изменениями от 15.04.1998 №65ФЗ 2003, http://www.garant.ru.

79. Хапаев С.А. Очерк природы Карачаево-Черкессии: Карачаево-Черкесское книжное изд-во, 1981, 320 с.

80. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. М.: Книга-сервис, 2002. - 208 с.

81. Хубиева З.К. Безопасность природопользования в условиях функционирования и развития производственно-технических систем. М.: МАН ИПТ, 1999, 394 с.

82. Черников Н.А. Экономическая эффективность бассейнового принципа определения ПДС загрязняющих веществ// Материалы международной выставки и конференции АКВАТЕРРА-99, 9-12 ноября 1999 г. СПб, 1999. с. 159-160.

83. Черников Н.А., Яковлев А.А. Анализ качества воды в реках Ленинградской области // Материалы научно-техн. конф. «Современные проблемы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов», 17-18 ноября 1998 г. СПб: ПГУПС, 1999. - с. 82-86.

84. Экология, охрана природы, экологическая безопасность. Под общей редакцией проф. А.Т. Никитина, проф. МНЭПУ С.А. Степанова. М.: Изд-во МНЭПУ, 2000, 684 с.

85. Экология: Учеб. Пособие Под общ. Ред. С.А. Боголюбова. М.: Знание, 1999.-288 с.

86. Экология: Учебник для технических вузов/ Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев и др.; Под ред. Л.И. Цветковой, М.: Изд-во АСВ, СПб.: Химиздат, 2001, 552 с.

87. Эколого-географический атлас Карачаево-Черкесской республики. Научн. редактор Хрусталёв Ю.П., Ростов-на-Дону: ООО «Тера»; НПК «Гефест», 2001, 66 с.

88. Экономика природопользования: Сборник аналитических и нормативно-методических материалов/ Сост.: Аверченков А.А., Шевчук А.В., Грошев В.Л.; Минприроды РФ М.: 1994, 417 с.

89. Jorgensen S.E. State-of-the-art of ecological modelling with emphasis on development of structural dynamic models // Ecol. Modelling, 1999, v. 120, p. 75 -96.

90. Allen T.F.H., Starr T.B. Hierarchy: perspectives for ecological complexity. Chicago: Univ. Chicago Press, 1982. 386 p.

91. Kolasa J., Pickett S.T.A. Ecological systems and the consept of biological organization // Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1989, v. 86, p. 8837 8841.

92. King A.W. Hierarchy theory: a guide to system structure for wildlife biologists / Ed. Bissonette J.A. Wildlife and landscape ecology. Effects of pattern and scale. N.Y., Berlin: Springer, 1997, p. 185-214.

93. Okubo A. Diffusion and ecological problems: mathematical models // Biomathematics, 10. Berlin: Springer-Verlag, 1980. 254 p.

94. Carpenter S., Walker В., Anderies J.M., Abel N. From metaphor to measurement: resilience of what to what? // Ecosystems, 2001, v. 4, p. 765 781.

95. Wiens J.A. Ecology 2000: an essay on future directions in ecology // Ecol. Soc. Amer. Bull., 1992, v. 73, p. 165 170.