Комплексная оценка и прогнозирование уровня загрязнения поверхностных вод Московского столичного региона

Разработка

Комплексная оценка и прогнозирование уровня загрязнения поверхностных вод Московского столичного региона

Автор работы: ,

ГБОУ «Немецкая школа № 000»

ГАОУ ВО МГПУ ИДО СП

Полигон-ПРО «Мещанский»

Актуальность темы

Рациональное использование и охрана водных ресурсов является основной задачей экологической политики Российской Федерации. Водный Кодекс, введенный в действие с 1 января 2007 г., откорректировал принципы водного законодательства и предполагает новый подход к управлению водными ресурсами. Основными из них являются: приоритет охраны водных объектов перед их использованием; сохранение особо охраняемых водных объектов; целевое использование водных объектов; приоритет использования водных объектов для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения; участие граждан, общественных объединений в решении вопросов, касающихся прав на водные объекты; платность использования водных объектов.

Анализ данных по водопотреблению и водоотведению на территории региона указывает на настоятельную необходимость решения проблемы охраны поверхностных водных объектов от загрязнения. В связи с этим особую значимость приобретает систематический контроль качества поверхностных водных объектов, прогнозирование загрязнений и эффективная охрана данного природного ресурса.

Гипотеза исследования заключается в утверждении: прослеживается отрицательная динамика качества воды на выходе из Московского региона, что может свидетельствовать о том, что в перспективе произойдет ухудшение качественного состояния р. Москвы.

Целью нашего исследовательского проекта является комплексная оценка и прогнозирование уровня загрязнений поверхностных вод Московского столичного региона по основным фоновым ингредиентам на десятилетний период.

Данная цель предполагает решение следующих задач:

Изучение ресурсов и качества поверхностных водных объектов; Расчет комплексной оценки степени загрязненности вод р. Москва на межобластных створах по методике и ; Проведение химических анализов отдельно взятых экспериментальных проб и оценка динамики экологического состояния поверхностных вод р. Москва на территории Московской столичной агломерации; Осуществление прогноза значений варьирования обобщенного показателя желательности основных водных объектов Московского столичного региона Разработка рекомендаций по охране водных ресурсов столицы.

Профиль: экология, химия, информатика.

Объекты исследования - пограничные водные объекты в межсубъектовых створах наблюдений (экспериментальные пробы) и 3 створа наблюдения в районе Московской столичной агломерации.

Для формирования целостного представления об антропогенном воздействии на гидросферу необходимо применение междисциплинарного подхода с привлечением концептуального аппарата экологии, экономики природопользования, математики и других дисциплин. Для реализации поставленных задач используем следующий комплекс методов:

теоретические — анализ и обобщение научной литературы с целью изучения ресурсов и качества поверхностных водных объектов; эмпирические — изучение динамики основных химических ингредиентов загрязнения поверхностных вод Московского столичного региона за 2005– 2015 гг.; химические — проведение химических анализов; аналитические — математический анализ и составление прогнозов; информационные — разработка рекомендаций и ознакомление общественности с результатами проведенного исследования.

Оборудование

Цифровая лаборатория (датчик электропроводности, датчик рН, электронный измеритель температуры, ион-селективный электрод на хлорид-ион и датчик переходник для электродов, цифровой датчик нитрат-ионов, датчик кислорода, датчик мутности, набор датчиков оптической плотности, тест-комплект «Масло и нефтепродукты»); Мини-экспресс-лаборатория «Пчелка – У»; Тест-индикаторы для экспресс-анализа, ион-селективные электроды (многофункциональная лаборатория «Я – эколог»); Ранцевая экспресс-лаборатория; Гидрологическая карта Московского региона.

Этапы работы

Проведение литературного обзора по теме исследования Расчет комплексной оценки степени загрязненности вод р. Москва на межобластных створах по методике и ; Ознакомление с методиками определения содержания основных химических ингредиентов; Проведение химических анализов отдельно взятых экспериментальных проб и оценка динамики экологического состояния поверхностных вод р. Москва на территории Московской столичной агломерации: измерение содержания общего железа, нефтепродуктов, фосфатов, взвешенных веществ, ионов аммония, нитритов, нитратов, хлорид-ионов, растворенного кислорода, кислотности, ионов тяжелых металлов); Осуществление прогноза значений варьирования обобщенного показателя желательности основных водных объектов Московского столичного региона.

Решение практической задачи с использованием ПК включает в себя следующие этапы:

Постановка задачи и построение математической модели, Разработка алгоритма (алгоритмизация), Анализ полученных статистических данных, Составление прогноза, Анализ полученных результатов. Разработка рекомендаций по охране водных ресурсов столицы.

Предполагаемые результаты работы Диаграммы и таблицы со значениями результатов химических анализов. Прогноз значения обобщенного показателя желательности главной водной артерии Москвы Библиографический список 1 Водный кодекс Российской Федерации [Текст]: [от 03.06.06 №74–ФЗ; принят ГД 12.04.06, одобрен СФ 26.05.06, опубликовано 08.06.06]. – М.: Инфра – 2007. – 56 с. – (Б – ка кодексов) 2 Алтунин качества воды [Текст]: Справочник / , . – М.: Колос, 1993. – 367 с.: илл. 3 Барковский -химические методы анализа [Текст]: учебник для техникумов / , , . М., «Высш. Школа», 1972. – 340 с. 4 Волков методы [Текст] / . – М.: Наука, 1982. – 250 с. 5 Галай природных ресурсов и охрана природы [Текст] / . – Минск: Амалфея, 2007. – 252 с. 6 Гелашвили территории по степени нагрузки сточными водами с помощью обобщенной функции желательности (на примере Нижегородской области) / , , // Поволж. Эколог. Журн. – 2006. – №2/3. – С. 129-138. 7 Голицын экология и мониторинг загрязнения природной среды [Текст] / . – М.: Издательство Оникс, 2007. – 336 с. 8 Горбатовский ресурсы и окружающая среда субъектов Российской Федерации. Центральный Федеральный округ [Текст]: Липецкая область / Под ред. , и . – М.: НИА – Природа, РЭФИА, 2004. – 596 с. 9 Горстко для школьников и всех-всех-всех [Текст] / . – Ростов-на-Дону.: Феникс, 1997. – 198 с. 10 Дмитриев экология [Текст]: учеб. Для студ. высш. Учеб. Заведений / , , . – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 608 с. 11 Донченко экспертиза: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений [Текст] / ; под редакцией . – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 480 с. 12 Заварыкин методы [Текст] / . – М.: Просвещение, 1991. – 257 с. 13 Инженерная защита окружающей среды: учебное пособие / Под ред. . – СПб.: Издательство «Лань», 2002. – 288 с. – (Учебники для вузов. Специальная литература). 14 Кутасов по математике [Текст] / . – М.: Наука, 1988. – 365 с. 15 Методические рекомендации по созданию сети школьного экологического мониторинга / , . – М.: «Научные развлечения», 2013. – 88 с. 16 Новиков исследования качества воды водоемов [Текст] / , , ; под ред. . – М.: Медицина, 1990. – 400 с.: ил. 17 ПНД Ф. 14.1.1 – 95. Количественный химический анализ воды. Методика выполнения измерений массовой концентрации иона аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. М., 1995. 18 ПНД Ф. 14.1:2.3 – 95. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса. М., 1995. 19 ПНД Ф. 14.1:2.4 – 95. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой. М., 1995. 20 ПНД Ф 14.1:2:4.168 – 2000. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах питьевых, природных и очищенных сточных вод методом ИК – спектрофотометрии. М., 2000. 21 ПНД Ф. 14.1:2.50 – 96. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации общего железа в природных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой. М., 1996. 22 ПНД Ф. 14.1:2.112 – 97. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации фосфат-иона в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом с восстановлением аскорбиновой кислотой. М., 1997. 23 Природопользование, охрана окружающей среды и экономика [Текст]: теория и практикум: учеб. Пособие / Под ред. . – М.: Изд-во РУДН, 2006. – 613 с. 24 РД 52.24.468-95. Руководящий документ. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации взвешенных веществ и общего содержания примесей в водах весовым методом. Ростов-на-Дону, 1995. 25 Резников анализа природных вод [Текст] / , , . Изд. 3-е, переработ. и доп. М.: Изд-во «Недра», 1970. – 488 с. 26 Руководство по применению мини - экспресс - лаборатории «Пчелка-У» и ее модификаций при учебных экологических исследованиях / Под ред. к. х.н. . Изд. 4-е, перераб. и дополн. – СПб.: Крисмас+, 2012. – 144 с., илл. 27 Трифонов -химические процессы в техносфере [Текст]: учебник / , . – М.: ФОРУМ: ИНФРА, 2007. – 240 с. 28 Фрумин состояния водных объектов и экологическое нормирование [Текст] / . – СПб.: РТИ ИК «Синтез», 1998. – 96 с. 29 Шитиков гидроэкология: методы системной идентификации [Текст]/ , , . – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.