У статті наводиться еколого-водогосподарська класифікація сільських районів Алтайського краю, спрямована на визначення стану сфери питного водопостачання регіону. Райони розбиті на чотири категорії (умовно задовільний, напружений, критичне, кризовий) по двох блоках показників: природно-екологічному та водогосподарського. Даний підхід дозволяє виділити весь спектр водогосподарських проблем з тим, щоб запропонувати комплекс заходів щодо їх вирішення проблем.

Анотація наукової статті з наук про Землю і суміжних екологічних наук, автор наукової роботи - Орлова Е.С., Рибкіна И.Д.


Algorithm and methodology of environmental and water management assessment of rural areas of Altai Krai

The article presents the environmental and water management classification of rural areas of Altai Krai, aimed at determining the drinking water supply in the region. Regions are divided into four categories (conditionally satisfactory, stressed, critical, crisis) according to natural-ecological and watermanagement indicators. This approach makes it possible to identify the whole range of water management issues in order to propose a set of measures to address them.


Область наук:
  • Науки про Землю та суміжні екологічні науки
  • Рік видавництва: 2019
    Журнал
    Геополітика і екогеодинаміка регіонів
    Наукова стаття на тему 'АЛГОРИТМ І МЕТОДИКА еколого водогосподарських ОЦІНКИ СІЛЬСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ Алтайського краю'

    Текст наукової роботи на тему «Алгоритм І МЕТОДИКА еколого водогосподарських ОЦІНКИ СІЛЬСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ Алтайського краю»

    ?Геополітика і екогеодинаміка регіонів. Том 5 (15). Вип. 4. 2019 г. С. 310-318.

    УДК 504: 062.2 Е.С. Орлова1 І.Д. Рибкіна

    2

    Алгоритм і методика еколого-водогосподарської оцінки сільських територій Алтайського края_

    ФГБУН «Інститут водних та екологічних проблем СО РАН», м Барнаул, Російська Федерація

    1 e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    2 e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    2

    Анотація. У статті наводиться еколого-водогосподарська класифікація сільських районів Алтайського краю, спрямована на визначення стану сфери питного водопостачання регіону. Райони розбиті на чотири категорії (умовно задовільний, напружений, критичне, кризовий) по двох блоках показників: природно-екологічному та водогосподарського. Даний підхід дозволяє виділити весь спектр водогосподарських проблем з тим, щоб запропонувати комплекс заходів щодо їх вирішення проблем.

    Ключові слова: еколого-водогосподарська оцінка, питне водопостачання, сільські території.

    Доступність і якість питної води визначають здоров'я нації і якість життя населення, тому забезпечення жителів якісною питною водою є одним з основних аспектів соціально-екологічного благополуччя регіону. З метою вивчення сучасного стану питного водопостачання пропонується провести класифікацію районів Алтайського краю за показниками, які в сукупності відображають ситуацію на території регіону еколого-водогосподарську ситуацію різної категорії сприятливості. Даний підхід дозволяє виділити водогосподарські проблеми для кожного району індивідуально і запропонувати комплекс заходів щодо їх вирішення. Так само класифікація може бути розглянута в якості альтернативного варіанту при оцінці критеріїв сталого водокористування [1, 2].

    Мета класифікації: розбити райони Алтайського краю на групи відповідно до стану сфери питного водопостачання та визначити характер водогосподарських проблем в кожному районі для розробки заходів щодо їх вирішення.

    Основні завдання дослідження полягали в:

    • підборі і обґрунтуванні показників для проведення еколого-водогосподарської класифікації районів, що відображають стан сфери питного водопостачання;

    • проведенні еколого-водогосподарської класифікації сільських районів Алтайського краю;

    • виділення комплексу заходів щодо вирішення водогосподарських проблем з метою подальшої розробки заходів щодо їх усунення.

    Об'єктом даного дослідження виступає сфера питного водопостачання сільських районів Алтайського краю.

    У структурі використання свіжої води в Алтайському краї основний обсяг припадає на поверхневі водні джерела (74%). При цьому 85,5%

    Вступ

    поверхневих вод витрачається в міських округах. У сільських районах краю для водопостачання використовують переважно підземні джерела водопостачання. Головним фактором використання підземних джерел є або повна відсутність, або відсутність придатних для експлуатації поверхневих вододжерел. При цьому забезпеченість населення централізованим водопостачанням складає в містах - від 95 до 98%, в районних центрах - від 65 до 85%, в селах - від 0 до 50% [3].

    матеріали та методи

    Для проведення класифікації нами було використано 13 показників по двох блоках: природно-екологічний і водогосподарський (Табл. 1). У зв'язку з нерозмірністю даних показники були приведені в бальну систему. Кожен з них оцінювався по найбільш істотного для поставленого завдання критерію за чотирибальною шкалою. Після розбивки на діапазони дані класифікувалися за чотирма категоріями стану навколишнього середовища: умовно задовільний, напружений, критичне, кризовий: чим вище бал, тим гірше еколого-водогосподарське стан. Вибір критеріїв, використовуваних для оцінки, грунтувався на роботах Б.І. Кочурова [4]. Окрім наведених категорій екологічного стану території виділяється також катастрофічна, яка характеризується втратою природних ресурсів, економічним спадом, вимиранням населення та ін. З огляду на соціально-економічну та екологічну обстановку в Алтайському краї в цьому дослідженні дана категорія виключена.

    Таблиця 1.

    Алгоритм еколого-водогосподарської оцінки сільських територій _Алтайского края_

    _Еколого-водогосподарська классіфікація_

    Природно-екологічний блок Водогосподарський блок

    • Захищеність ґрунтових вод • Мінералізація підземних горизонтів • Наявність забруднення підземних вод • Антропогенне навантаження • Забезпеченість населення доброякісною питною водою • Прогнозні ресурси • Використання підземних вод • Втрати води при транспортуванні • Обсяги скидів стічних вод • Рівень благоустрою житлового фонду • Питома величина споживання холодної води • Кількість населених пунктів, які не мають водопроводів • Одиночна протяжність вуличної водопровідної мережі, яка потребує заміни

    умовно напружене критичне кризовий

    задовільний

    складено автором

    Отримані результати зведені в матрицю, яка відображатиме еколого-водогосподарську обстановку в районах Алтайського краю, яка показує сукупність характеристик водогосподарських умов і факторів навколишнього середовища (Табл. 2).

    Вихідними даними для проведення класифікації послужили статистичні матеріали Федерального агентства водних ресурсів за узагальненими формами державної статистичної звітності 2-тп «водгосп», Федеральної служби державної статистики в розрізі муніципальних утворень регіону. Дані, що характеризують природні особливості території, також оцінювалися за наявними літературним і картографічним джерел. Крім цього використовувалися матеріали Державного обліку вод (в тому числі звіти ВАТ «Алтайська гідрогеологічна експедиція») і Державної доповіді про стан санітарно-епідеміологічного благополуччя населення в Алтайському краї в 2016 р, програми комплексного розвитку комунальної інфраструктури районів краю і інші документи органів місцевого самоврядування.

    Результати та обговорення

    У природно-екологічний блок увійшли показники, що відображають природні особливості формування водних ресурсів, їх якість і вплив на здоров'я людини. Такі показники, як прогнозні ресурси, захищеність грунтових вод, мінералізація підземних горизонтів відображають природні особливості території. До екологічних факторів були віднесені показники антропогенного навантаження, забезпеченості населення доброякісною питною водою, а також наявність забруднення підземних вод.

    Під прогнозними ресурсами розуміється кількість підземних вод певної якості (в даному випадку питних вод) і цільового призначення, яке може бути отримано в межах гідрогеологічного, адміністративного району або басейнів річок і відображає потенційні можливості використання підземних вод [5]. Відповідно, чим більше цей показник, тим краще район забезпечений водою, хоча це також залежить від ступеня заселеності території. Мінімальне значення становить

    3 3

    1,4 тис. М / добу, максимальна - 11 119 тис. М / добу. Діапазони розбиті в наступній послідовності: 1,0-100 тис. М / добу - 4 бали; 100-500 - 3 бали; 500-1000 - 2 бали; більше 1 000 - 1 бал.

    Захищеність грунтових вод характеризує здатність зони аерації протистояти забруднень, більш докладно розглянута нами в роботі [6]. Бали розподілені від дуже сильного - 1 бал, до дуже слабкого і слабкого - 4 бали.

    Мінералізація підземних горизонтів відображає природне якість води. Матеріали для оцінки були запозичені зі статті [7]. Автори виділяють п'ять категорій мінералізації: від 200 до 2 000 мг / л. Бали присвоєні в наступній послідовності: для мінералізації понад 2 000 мг / л - 4 бали; 6002 000 мг / л - 3 бали; менше 200-400 мг / л - 2 бали; 400-600 мг / л - 1 бал.

    Для аналізу впливу господарської діяльності на підземні води використовувалися показники антропогенного навантаження на водозбірні басейни і

    їх водогосподарські ділянки в межах Алтайського краю [8], а також, зазначене раніше, наявність забруднення джерел підземних вод [9]. Зокрема, дані про забруднення визначалися за результатами спостережень за зміною якості підземних вод за наявними пунктам спостережень, розташованим на ділянках забруднення, згідно зі звітністю надрокористувачів, результатами обстеження водозаборів і ділянок забруднення підземних вод і т. Д. Бали нараховувалися по районах, в яких було зареєстровано забруднення. Сукупна антропогенне навантаження в районі розраховувалася як сума навантажень на водозбірні басейни, приурочені до нього. Діапазони розбиті методом рівного розкиду значень: від одного бала для мінімального значення до чотирьох балів максимум.

    Показник забезпеченості населення доброякісною питною водою [3] відображає відповідність питної води в районах краю санітарно-хімічними та мікробіологічними нормативам якості. Значення розраховувалися як сумарне значення рангів кожного району в рейтингу 2017 року по санітарно-хімічними та мікробіологічними показниками. Діапазони розбиті методом рівного розкиду значень: менше 20 - 1 бал; 20-40 - 2 бали; 40-60 - 3 бали; більше 60 - 4 бали.

    Водогосподарський блок включає в себе показники, що характеризують водоспоживання на території краю і існуючий стан систем водопостачання, їх наявність і якість [10, 11]. До них відносяться: використання підземних вод, втрати води при транспортуванні, обсяги скидів стічних вод, рівень благоустрою житлового фонду, питома величина споживання холодної води, кількість населених пунктів, які не мають водопроводів, одиночна протяжність вуличної водопровідної мережі, яка потребує заміни.

    Використання підземних вод відображає кількість споживаної підземної води. Для повноти картини водоспоживання районів розраховане сумарне значення показників за період з 2009 р по 2017 г. (так як з року в рік не все водокористувачі звітують по формі 2ТП «водгосп» з різних причин - закриття, зупинка виробництва, реконструкція та інші) [ 10]. Мінімальне значення показника становить 0,12 млн м³, максимальне -

    33

    70,54 млн м³. Бали розподілені в наступній послідовності: 0-5 млн м - 1 бал; 5-10 - 2 бали; 10-30 - 3 бали; більше 30 - 4 бали.

    Втрати води при транспортуванні і одиночна протяжність вуличної водопровідної мережі, яка потребує заміни, характеризують стан систем водопостачання. Втрати безпосередньо пов'язані зі станом водогосподарської інфраструктури: чим більше втрати, тим гірше стан [10]. Дані по втратах розподілені нерівномірно і обрані наступні діапазони: 0-0,1 млн м - 1 бал; 0,1-1 - 2 бали; 1-7 - 3 бали; більше 7 - 4 бали. Мережі, які потребують заміни, відображають динаміку показника в період з 2009 р по 2017 року в процентах від загальної їх протяжності [11]. Районам з негативною динамікою бали не присвоювалися. Діапазони розбиті методом рівного розкиду значень від 0 до більше 30, що стоїть частка, тим більше бал.

    Обсяги скидів стічних вод визначалися як сумарне значення показника за період з 2009 р по 2017 р характеризуючи тим самим антропогенний вплив на водні об'єкти [10]. Дані розбиті на наступні діапазони 01 млн м³ - 1 бал; 1-5 - 2 бали; 5-10 - 3 бали; більше 10 - 4 бали.

    Показник рівня благоустрою житлового фонду відображає охоплення житлового фонду, обладнаного централізованим водопроводом [11]: чим більше відсоток - тим нижче бал. Кількість населених пунктів, які не мають водопроводів, визначалося їх часткою в загальній кількості населених пунктів [11]. Якщо всі населені пункти обладнані водопроводом, то бали не присвоюються. Діапазони розбиті методом рівного розкиду значень: від 0 до понад 60%, чим вище частка, тим вище бал.

    Питома величина споживання води використовується як основа для розрахунку обсягів господарсько-питного водоспоживання в населених пунктах на перспективу, обчислюється з урахуванням кількості жителів і норми споживання води на людину в добу, яка в свою чергу залежить від кліматичних умов і ступеня благоустрою будівель [13]. Дані розділені на діапазони методом рівного розкиду значень: 1-20 л - 1 бал; 20-30 л - 2 бали; 3040 л - 3 бали; більше 40 л - 4 бали.

    За результатами класифікації в природно-екологічному блоці в категорію кризового і критичного стану сфери водопостачання потрапило 30% районів. По блоку водогосподарських показників в дані категорії увійшов 51% районів, тобто кожен другий район.

    Характерними проблемами в районах, що потрапили в категорію кризового і критичного стану по природно-екологічному блоку, є висока мінералізація підземних горизонтів. У зв'язку з цим необхідно проводити заходи з очищення, водопідготовки природних вод, з метою досягнення питної якості. Такі заходи є актуальними для Благовіщенського, Бурлінского, Німецького національного, Панкрушіхінского, Суетского, Хабарского районів. Разом з тим, в ряді районів відзначається низька забезпеченість доброякісною водою через незадовільний стан мереж водопостачання (Крутіхінскій, Первомайський, Тюменцевскій, Шелаболіхінскій), що вимагає своєчасної заміни магістральних і розвідних мереж.

    У районах, які потрапили в категорії кризового і критичного стану з водогосподарського блоку, низьке охоплення населених пунктів системами централізованого водопостачання та висока частка водопровідних мереж, які потребують заміни. Тут слід зробити основний упор на проектування, будівництво та реконструкцію комплексу інженерних споруд для забору, підготовки і транспортування питних вод. У цьому плані найбільш актуальні проблеми для Кулундинской району, в якому з 32 населених пунктів водопроводи є тільки в чотирьох; Солонешенского - з 31 в трьох. У Зональному, Солонешенском, Змеіногорском районах знос водопровідних мереж становить 35-40%.

    Таблиця 2.

    Матриця еколого-водогосподарської оцінки сільських районів Алтайського _края_

    еколого Водогосподарські

    водогосподарська класифікація районів Алтайського краю Умовно задовільний ве стан (79 балів) Напружений стан (1012 балів) Критичний стан (13-15 балів) Кризовий стан сфери (більше 15 балів)

    Умовно задовільний ве стан (8-10 балів) БистроістокскійСо радянської, Троїцький, Угловський, Усть-Пристанська Михайлівський, Петропавлівський, Шіпуновскій Зональний, Солонешенс кий

    Природно-екологічні Напружений стан (1113 балів) Калманскій, Каменський, Мамонтовский, Цілинний Алейский, Єгор'євський, Залесовскій, Косіхінскій, Курьінского, Китмановскій, Новічіхінскій, Тогульскій, Третьяковській Алтайський, Баєвський, Бійський, Єльцовське, Зав'яловське, Ключевський, Красногорський, Краснощёков- ський , Локтевском, Павловський, Поспеліхінскій, Славгородський ГО, Смоленський, Солтонскій, Топчіхінскій, Усть- Калманскій, Чаришське Змеіногорс-кий, тальм-ський

    Критичний стан (1416 балів) Заринськ, Романовський, Тюменцевскій Бурлінскій, Волчихинському, Крутіхінскій, Панкрушіхінскій, Родинский, Суетскій Німецький національний, Первомайський, Ребріхінскій, Табунскій Благовещенс кий, Кулундинской ий, Рубцовский

    Кризовий стан сфери (більше 16 балів) Хабарскій Шелаболіхінскій

    складено автором

    У районах з наявними централізованим водопостачанням населених пунктів заходи повинні бути спрямовані на підтримку санітарно-технічного стану водопроводів. Проблема актуальна для територій з високим фізичним і моральним зносом водопровідних мереж. При зносі 70-90% втрати води можуть складати до 20-30% і більше. така ситуація

    характерна для комунікацій з терміном експлуатації понад 50 років і більше, що так само призводить до вторинного забруднення питних вод [9].

    висновки

    Виконана класифікація не претендує на повноту обліку всіх факторів, може доповнюватися і доопрацьовуватися. Проте вона дає досить обгрунтовану картину сучасної еколого-водогосподарської ситуації досліджуваної території. Отримана на її основі оцінка дозволяє виявити проблеми в сфері водопостачання населення для кожного району окремо, розробити рекомендації та заходи щодо раціонального водокористування і, як підсумок, знизити соціально-екологічну напруженість. Основні заходи в сфері питного водопостачання повинні бути спрямовані, в першу чергу, на водопідготовку і підтримання санітарно-технічного стану інженерних комунікацій.

    література

    1. Шапарев Н.Я., Андріанова А.В. Моніторинг річки Єнісей в умовах сталого водокористування та гідробіологічних показниках // Сибірське нараду з клімато-екологічного моніторингу: Тези Російської конференції. Томськ, 2013. С. 386-398

    2. Розенберг Г.С. Європа і її найбільша річка: порівняння показників сталого розвитку // Проблеми регіональної екології. №6. 2018. С. 46-50

    3. Доповідь «Про стан санітарно-епідеміологічного благополуччя населення в Алтайському краї в 2016 році». [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://22.rospotrebnadzor.ru/258.

    4. Егоренков Л.І., Кочуров Б.І. Геоекологія. М .: Фінанси і статистика, 2005. 320 с.

    5. Наказ Міністерства природних ресурсів Російської Федерації від 11 грудня 2006 року №278 «Про затвердження Класифікації запасів родовищ і прогнозних ресурсів твердих корисних копалин» [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://docs.cntd.ru/document/9048061.

    6. Орлова Е.С. Дрібномасштабна оцінка потенціалу захищеності грунтових вод Алтайського краю // Известия АТ РГО. № 2. Т. 49. 2018. С. 11-17.

    7. Сомин В.А., Заносова В.І., Комарова Л.Ф. Актуальні проблеми якості поверхневих і підземних вод Алтайського краю і можливі шляхи їх вирішення // Водні ресурси. 2016. №1. Том 43. 2016. С. 70-78.

    8. Отто О.В., Оточкіна О.А. Оцінка антропогенного навантаження на водні об'єкти Алтайського краю // Географія і природокористування Сибіру. 2016. №21. 2016.С. 125-135.

    9. Балобаненко А.А. Геохімічні особливості підземних вод господарсько-питного призначення півдня Західно-Сибірського артезіанського басейну. Дис. ... канд. геол.-мінер. наук / Балобаненко Андрій Олексійович. Томськ, 2018. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://portal.tpu.ru:7777/council/2799/worklist

    10. Федеральна служба державної статистики. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.gks.ru/.

    11. Управління Федеральної служби державної статистики по Алтайському краю і Республіці Алтай. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://akstat.gks.ru.

    12. Сайт Адміністрації Алтайського краю. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.altairegion22.ru

    13. СП 31.13330.2012 Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди. Актуалізована редакція СНиП 2.04.02-84. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://docs.cntd.ru/document/1200093820.

    Е-S. Orlova 1 I.D. Rybkina

    Algorithm and methodology of environmental and water management assessment of rural areas of Altai Krai_

    Institute for Water and Environmental Problems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Barnaul, Russian Federation

    1 e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    2 e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Abstract. The article presents the environmental and water management classification of rural areas of Altai Krai, aimed at determining the drinking water supply in the region. Regions are divided into four categories (conditionally satisfactory, stressed, critical, crisis) according to natural-ecological and watermanagement indicators. This approach makes it possible to identify the whole range of water management issues in order to propose a set of measures to address them.

    Keywords: environmental and water management assessment, drinking water supply, rural areas.

    References

    1. SHaparev N.YA., Andrianova A.V. Monitoring reki Enisej v kriteriyah ustojchivogo vodopol'zovaniya i gidrobiologicheskih pokazatelyah // Sibirskoe soveshchanie po klimato-ekologicheskomu monitoringu: Tezisy Rossijskoj konferencii. Tomsk, 20D. S. 386-398

    2. Rozenberg G.S. Evropa i ee samaya krupnaya reka: sravnenie pokazatelej ustojchivogo razvitiya // Problemy regional'noj ekologii. №6. 2018. S. 46-50

    3. Doklad «O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya naseleniya v Altajskom krae v 20 ^ godu». URL: http://22.rospotrebnadzor.ru/25S.

    4. Egorenkov L.I., Kochurov B.I. Geoekologiya. M .: Finansy i statistika, 2005. 320 s.

    5. Prikaz Ministerstva prirodnyh resursov Rossijskoj Federacii ot ii dekabrya 200Б goda №27S «Ob utverzhdenii Klassifikacii zapasov mestorozhdenij i prognoznyh resursov tverdyh poleznyh iskopaemyh» URL: http://docs.cntd.ru/document/9048061.

    6. Orlova E.S. Melkomasshtabnaya ocenka potenciala zashchishchennosti gruntovyh vod Altajskogo kraya // Izvestiya AO RGO. №2. T. 49. 20iS. S. ii-i7.

    7. Somin V. A., Zanosova V. I., Komarova L. F. Aktual'nye problemy kachestva poverhnostnyh i podzemnyh vod Altajskogo kraya i vozmozhnye puti ih resheniya // Vodnye resursy. 2016. №1. Tom 43. 2016. S. 70-78.

    8. Otto O.V., Otochkina O.A. Ocenka antropogennoj nagruzki na vodnye ob "ekty Altajskogo kraya // Geografiya i prirodopol'zovanie Sibiri. 2016. №21. 2016.S. 125-135.

    9. Balobanenko A. A. Geohimicheskie osobennosti podzemnyh vod hozyajstvenno-pit'evogo naznacheniya yuga Zapadno-Sibirskogo artezianskogo bassejna. Dis. ... kand. geol.-miner. nauk / Balobanenko Andrej Alekseevich. Tomsk, 2018. URL: http://portal.tpu.ru:7777/council/2799/worklist.

    10. Federal'naya sluzhba gosudarstvennoj statistiki. URL: http://www.gks.ru/

    11. Upravlenie Federal'noj sluzhby gosudarstvennoj statistiki po Altajskomu krayu i Respublike Altaj. URL: http://akstat.gks.ru.

    12. Sajt Administracii Altajskogo kraya. Rezhim dostupa: https://www.altairegion22.ru

    13. SP 31.13330.2012 Vodosnabzhenie. Naruzhnye seti i sooruzheniya. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 2.04.02-84. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200093820.

    Надійшла до редакції 04.06.2019 р.


    Ключові слова: ЕКОЛОГО-водогосподарських ОЦІНКА / ПИТНЕ ВОДОПОСТАЧАННЯ / СІЛЬСЬКІ ТЕРИТОРІЇ / ENVIRONMENTAL AND WATER MANAGEMENT ASSESSMENT / DRINKING WATER SUPPLY / RURAL AREAS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити