Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Комплексная оценка и управление потоками биогенных веществ в природно-аграрных системах ( в связи с антропогенным эвтрофированием водоемов)

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Комплексная оценка и управление потоками биогенных веществ в природно-аграрных системах ( в связи с антропогенным эвтрофированием водоемов)"

Р Г Б ОД

^ ^ »^дцсрнкт-Петербургскиа государственный университет

На правах рукописи

ОСИПОВ ГЕОРГИИ Константинович

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА И ОТРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ БИОГЕННЫХ ВЕЦЕСТВ В ПРИРОДНО-АГРАРШХ СИСТЕМАХ (в свази с антропогенным звтрофированием водоемов)

11.00.11 - охрана окрующей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Санкт-Петербург 1395 ~

Работа выполнена на кафедре возобновляюцихся источников энергии и гидроэнергетики Санкт-Петербургского государственного технического университета

йцодаяьные оппоненты - доктор географических наук, профессор Н.Б.Барыиников

- доктор географических наук, профессор Д.П.Финаров

- доктор физико-иатеиатических наук, профессор В.Г.Морачевский

Ведущая организация - внии систеиш исследований РАН

Защита состоится "!Ш»ДПРеЛЯ_ 1995 г.

в 15" часов на заседании Диссертационного Совета , Д.083.57.16 7ю защите диссертаций на соискание ученой степени доктора географических наук при Санкт-Петербургском государственном.университете по адресу: 199178, Санкт-Петербург, Васильевский остров, 10-я линия, д.ЗЗ, ауд. 74.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Санкт-Петербургского университета.

Автореферат разослан "21" Марте) 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного

I. ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность исследуемой проблеют. В современных условиях развития общественного производства, как правило, приводит к деградации окружакцсй среды, что обусловлено вяияшем штзества оактороз и в первул очередь несовершенством суцествущих методологических подходов к рациональному природопользовании. Исходя го этого, изучение процессов взаимодействия человека с природой становится одной из актуальнейших проблем напего времени.

Зто утвервденио в полной мере откосится и к проблеме комплексного использования и охраны водных ресурсов как составной части обцересурсного потенциала. Здесь, несмотря на то, что прослеживается обцая тенденция к зкаяопшции рационального использования водной среды, ее методологическая основа разработана еце недостаточно.

Одной из причин шрушетн экологического равновесия водных экосистем является их эвтросирсванив, т.е. повисение биологической продуктивности 'водных объектов в результате накопления биогенных веществ (БВ). Под влиянием человеческой деятельности скорость зтого_ процесса существенно возросла, в результате чего появились водные объекты, которые по уровню трофии не имешт аналогов в естествешмх условиях. Существенные особенности перестройки вод-1шх экосистем, характерные для данного случая, побудили выделить антропогенное эвтрофирование вод в самостоятельную категории.

Изучении различных аспектов антропогенного эвтрофирова1ия водамх объектов уделяется значительное внимание во многих странах мира, однако в нашей стране эта работа организованно не осуществляется, хотя для ряда водоемов установлен трофический статус и проводятся наблюдения за его динамикой.

Результаты отечественных и зарубешк исследований последних лет показали, что основным источником поступления БВ в водные объекты является сельскохозяйственное производство. При этом его роль как источника биогенной нагрузга постоянно возрастает.

Однако, антропогенное звтрофирование водоемов не является неизбепшм сщгпмком интенсидакации сельскохозяйственного производства, потому что це-ленаправлишое управление потоками БВ в природно-аграрных системах позволяет значительно снизить биогенное загрязнение вод. Для репения этой задачи необходимо постоянное повшпение эффективности проектирования водоохранных мероприятий на основе количественной оцегам влияния каждого сельскохозяйственного источника биогенной нагрузки на загрязнение исследуемых водных объектов.

В настощее время имеется множество моделей для определения выноса БВ с сельскохозяйственных территорий в водшз объекта, рднако они не могут быть

исполюозаш при проектировав водоохранных мероприятия, т.к. часть из них даст лил обцее представление о процессах формирования и динамики биогенной нагрузки, а часть оснозывается па большем об-ъеае натур'.шх данных, значительно удорогащи проектные работа и не позволящкх проводить исследования на региональном уровне. Кроме того, отсутствуют единые подходи к учету пространственного распределения биогешюй иагрузии в пределах исследуемых природно-аграрных систеи и к оценке ее влияния 1и антропогешюо эвтросиро-ва»ие водных объектов, что тагае сикает эссйктквность проектирования водо-охрашых мероприятий. Следовательно, одной из васнейиих задач, стоящи перед дченая. является дальнейшее соверзенствование теоретико-методических основ количественной оценки выноса 5В га природно-аграрных систем в водоемы и проектирования мероприятий по снисенил биогешюй нагрузки.

Цель и задачи исследования. Главной целью диссертации является разработка концепции моделирования биогешюго загрязнения водных объектов и управления биогешюй нагрузкой в природно-аграрных системах, ее практическая реализация в виде комплекса моделей для определения выноса БВ из природно-аграршх систрм в водоемы и планирования мероприятий по снижении биогенной нагрузки, а такге адаптация созданных моделей для условий Нечерноземной зоны России.

Для достижения поставленной цели потребовалось'решить следуйте задачи:

- выявить особешости формирования биогенной нагрузки в пределах сельскохозяйственных территорий и оценить ее влияние на загрязнение водоемов;

- разработать концептуальную основу моделирования динамики биогенной нагрузки;

- разработать модели для оценки биогенного загрязнения водоемов в при-родно-аграрных системах, вклшчаадге такие процессы, как: формирование биогенной нагрцзки на водосборе, ее миграция в системе "водосбор-водоток" и ее транспорт по разветвленной гидрографической сети до замыкающих створов водотоков;

- разработать для природно-аграрных систем модель выбора экологически эффективных комплексов водоохранных мероприятий и их экономического обоснования;

- разработать модель создания электронных карт влияния природно-аграрных систем на антропогенное эвтрофирование водоемов;

- адаптировать созданные модели для условий Нечерноземной зоны России и апробировать их на модельных речных бассейнах Ленинградской области (реки Оять и Пава);

- оценить репрезентативность результатов адаптации созданных моделей.

Методы исследований. В основу работы полотен дедуктивный путь познания, ориентирован;!,-?; на ходелировапаа. Больгкнство рэшгатриваеинх в работе поделай построено га статистических кетодах исследования, в основе которых легат :о>ррек1гцко№1кй гнали кггду количество!! wusccmax ЕВ и такими показателями nait: воджй сток; ьрозиэшкй сил по'шн; содержание азота и фосфора в урсяао ссльскохозяйствешкх культур, зшфеяент.чх гивотних. хозяйсг-вешо-бытопах стонах, растительном спаде, атмсссерных осадках и т.д. Моделирование транспорта £В по разветвлешгой гидрографической сети осуществляется на основе уравнения одномерного конвектизно-дке^узионного переноса. Для создания злектроших карт используется шпрерквнке пространственно-неоднородные подели и метод изолннейного картогратирования. При подготовке исходной информации для моделирования троко прииекязтея картографический и картографо-статистический метода исследования.

Исходные материалы. В работе использозаня материал! областного управления Леизгропрома, институтов Лснгшроводхоз и Севзапгипрозек, результата переписи населения, данные егегодной статистической отчетности, катериатг полевого обследования хозяйств к сснев:ых водотоков исследуемых природно-аграрных систем, данные натурных наблпдений за динамикой концентраций БЗ в замыкавших створах рек Ояти и Паи с 1387 по 1989 гг., а также топографические и специальные карты.

При проведении экспериментальных расчетов обработка информации осуществлялась с помоаз>л специально разработанного программного комплекса "HTBIOSRflF", реализованного на ПЭВМ IBM PC AT/XT.

Для оценки достоверности разработанных моделей, полученные на основе моделирования для замыкали« створов рек Ояти и Паш данные о выносе 5В в Ладогское озеро, сравнивались с многолетники С1987—1983 гг.) полевики наблюдениями за данамикоЯ биогенной нагрузки в тех ае точках, что позволило рассчитать средняя относительнуа погреиюсть определения выноса БЗ па разработанным иодслж!. которая составила для азота 3.2%, а для фосфора 12.ТУ..

Разработайте модели били такзе адаптированы для условий Сирийской Арабсгай Республики и апробированы на природно-аграрной системе бассейна р.йль-Лсси (водосбор Каткнского водохранилища САР). Средня относителывя погресность определения выноса БВ для данного региона составила для азота 11.0%, а для фосфора 16.0%, что доказывает универсальность моделей и эффективность их работы как в гункдных, так и в аридных условиях.

Научная новизна. В диссертационном исследовании впервые:

- разработана концепция моделирования выноса БВ из природно-аграрных систем в водоемы и управления биогенной нагрузкой на водосборах;

- создан и адаптирован для условий Нэчернозехной зоны России комплекс моделей, позвапяадй с учетом физико-географических особенностей территории и специфики ее аграрного освоения количественно оценивать биогенное загрязнение водоемов и планировать мероприятия по енкаонио биогенной нагрузки, который ориентирован на работшшз проектных организаций сельскохозяйственного, мелиоративного, водохозяйствешого и гидроэнергетического простой, а такзе на специалистов, участвушда в проведении различного рода экологических экспертиз, связанных с оценкой влияния антропогенной деятельности га состояние водных экосистем;

- рассчитан вынос азота и фосфора ю природно-аграр!шх систем бассейнов рек Ояти и Паш в Ладожское озеро и оценена репрезентативность полученных результатов.

Основания для выполнения исследований. Работы проводились в рамах выполнения следунщих плановых КИР : "Комплексше гидрологические и экологические исследоралия с цел>в разработки мероприятий по охрана и оздоровлению водной спетом Ладокское озсро-рЛею-Невская губа" (1980-1985гг.); "Разработка шучно-технических принципор управления качеством вода водной системы р.НеваЧ1евская губа-восточная часть Финского залива"(1385-1990п\ ^"Разработка научных основ сохранения и улучшения окружааэдей среды и рациональное использование природных ресурсов в бассейне Ладоаского озера"(1988-1990гт.).

Практическая значимость. Результаты разработок, выполненных под руководством и при непосредственном участии автора диссертации, внедрены: Соппгкпроводхозок при проектировании границ водоохранных зон Коскворецкого и Вольского водохранилищ (1988-1930 гг.); Государственным гидрологическим институтом при разработке научно-технических принципов управления качеством вода водной система р.Нева-Невская губа-восточная часть Финского залива (1986-1990 гг.); Ленгипроводхозом при разработке схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна р.Невы (1986-1587 гг.), при составлении технико-экономического обоснования водоохранных мероприятий в бассейне р.Иг для защиты г.Шгевска от затопления (1992-1994 гг.), а также другими организациями, в интересах которых проводились исследования. Отдельные части созданной типовой методики вошли в методические указания Минводхоза СССР 13] и рекомендации Росагропрома [41.

В 1988 году автор диссертации за участие в работе "Комплексные гидрологические и экологические исследования с целы) разработки мероприятий по ох-

рапс и оздоровлению подпой скстста Ладожское озаро-р.Нева-Невская губа" был награнен примой и дипломом I стопив! Государственного комитета СССР по народиоку образования, нрмсугдгаскш постановлениям И 11-1/15 от 5.05.(33 г. за лут„7;;:о научную работу года.

Созданные па основе разработанной концепции модели, входямио в типовую истодику. могут успсЕлга примечаться: при разработке проектных предложений по ведига хозяйственной деятельности на водосборах водотоков и водоемов; при проектировании подсхсзяйстигскж и гидроэнергетических объектов; при создании схем комплексного использования и охраны водных ресурсов рсчш« бассейнов; при установлена водоохранных зон; при решим оптиы.шцчопнах задач нормирования химического состава речных вод, а также при проведен™ различного рода экологвчеазк экспертиз.

Публика! ри и апробация работа. Основные положения диссертации опубликовали в 34 работах, в том чкелз одной монографии.

Результата диссертационного исследования докладывались па: Uli Всесоюзной.кон^срищии по мелиоративной география (Ровно,198S); V Всесоюзном гидрологическом съезде (Лии,трэд, 1985); IX Съезде'Географического общества СССР (Казань, 1390); научных конгзренциях Ш №11 (Ленкнград,19Й8-1993);ЛСХИ (Пужа, 1990-1993); Уеядуппродпой научной конфереш[ии по математическому моделированию в проблетах регионального природопользования (Ростов-на-Донд, 19S0); научной конференции по методическим аспектам гидрологии и водной экологии Урала (Пера, 1990); Всесоюзной научной конференции по математическому ноделирован;з о гидроэкологии (Ленинград,1990); Всесоюзной! конференции по охране окруяащей среду и здоровью населения (Тарту, 1S90); Всесоюзной научшица ктичзской кенферекцш по экологическим проблемам природопользования (Леннград,1990); годовой итоговой сессии Ученого совета географического факультета Ленгосуниперситста (Ленинград,1391); научной конференции ИФГО по мали рекам России (Москва, 1991); Всесоюзной паршой конференции по зро-зиоведенип (üocima,1991); научной конференции по экологическому образовании и компьютерным изтодам прогноза состояния окрузнлгдей среды (Тольятти, 1992); II и III Всероссийских колах семинарах по оценке воздействия на окружавши среду у. разработке норм, предельно-допустимых сбросов сточных вод промвд-леишх. коммунашш и сельскохозяйственных предприятий С С-Пстербург .1992, 1593); Республиканской научной конференции по экологическому и социально-зконоаическому обоснованию региональных схем ра1;иопальнпги природопользования ('¿'¿иск, 1993); Иегвдтродной на^вю-тсхничогагай конференции по современным проблема* нетрадиционной энергетики (С-ПетерСург, 1994) и др.

- Б -

Структура и объец работа. Диссертация состоят из введения, четырех глав, закличшди, списка литературы, вклачагцего 403 наименований, из которых 69 зарубежных, и приложения. Работа галааена на 276 страшщах иапининксного текста и содерви '15 таблиц и 35 рисунков.

ii. КРОТКОЕ СОДЕРЖИ- ДНССЕИТЙЙ

Во шадшии сфиредлирована актуальность работы, ее научная и практическая цлшисть, определены цель и задачи ксследозсшя.

В ги?рг,сй главе рассматривается особкзюсти формирования биогенной нагрузки п продали сельасехсзяйствжшх территорий, оценивается ее влияние на биогенное загрязнение вод, анализируется дкнахпи и последствия антропогенного эвтроф!грования водоемов, обосновывается необходимость создания типовой методики для количественной оценки и управления биогенной нагрузкой на водосборах.

Во второй главе приводится кощен гуальнал основа'создан« ткмзой кето-дшеи определен!« синоса БВ из пр1фодас -аграркэс систеи в зодоехы и Шатрова: на лерелрилтпй по стаенил б;:л"о:шой загрузи.

Б третьей гаде излиаьш основш: галоггша разработанной тжозой методики и приведены расчетные загаюкмости.

В четвертой глазе щюодятса результаты адаптации разработшгай тнюгей, методики для условий Нечерноземной зо:й! России, ее апробацхи на ходелышх речных бассейнах Ленинградской области (реки Оять и Паза) и оценивается репрезентативность полученных результатов.

В заключении сфор>ДО1роваш основные выводы, получение в результате проведегшых исследований, и да!Ш направления дальнейшей разработки этой проблемы,

-В нрилтаении приведеш примеры расчетов и'дани экспериментальные результат количественной оценки вшоса азота и фосфора из пр^родаю-аграрных систем бассейнов рек Ояти и Пааи в Ладогское озеро.

iii. основные юлоюш. внносиш до зщш

1. шщеггзмьш основа щшрсшия биогенного загрязнения водных

объектов к шрашешя биогенной нягрнзш в природно-аграрж систеш.

БАССЕЙНОВЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ Щ»]1Ю-ЗК0Л0ПГ1ЕСКИХ СИЛИЦИЯ. Ландаафт-но-экологическая ситуацкя-это различие состояния конкретного объекта гео-экологичоских исследований, jyia которого оценивается зффсктпеность г.ла-

нируекых мероприятий в области хозяйственной деятельности. Индикаторами лаикглдапю • экологических ситцагрй шются пр^одпке води и почленно-рос- ' тительпкЛ покргаз, состояние которых. в нерицтз очередь, определяется интеп-сипностьи и направленности!) пота'оз вещества и энергии в пределах геосис-т .-к, поэтому диагноз лавдифтно-экологических ситуаций целесообразно проводить 1И основе басссйповсго подхода. Кратко сфориулируем его основные особенности.

Одной из плачевых особенностей бассейнового подхода является то, что значительная часть земюго tapa состоит из речных бассейнов различных рангов, обладаете свойствши. характерный для лкбой природной системы: набором структур и функций, иерархичность!) строения, цслостностьп, способностью к саморазвитии.

К главшм структурам речного бассейна относятся склоновое строите и гидрографическая сеть, которые тесно взаимосвязаны, а к его функцняч-трансформация сеадкоп в элементы водного баланса, дриш, цинзит под. сор-кировшие их химического состава и рельефообразукцая деятельность. При этом главной функцией речного бассейна как геосистемы является генерация односторонне направленных потоков всцества и знерпм в сток.

Речные бассейна, как и другие геосистемы, имеют трехуровсинуЕ дифференциации: локальный уровень (бассейн палых рек); региональный уровень (бассейш средних рек) и планетарный уровень (бассейны крупных рек).

Вазшйией особенностью речных бассейнов является их динамическая активность, определявшая изменение ландкафтно-знологичсских ситуагда*, которая зависит от интенсивности обмена вецествсм и энергией между входящими в бассейн слоеными лагщшотюш комплексами. При этом перенос вещества и энергии в пределах ре<шых бассейнов осуществляется сверху вниз - от коренных склонов к руслам рек, от истоков к устьям. Из данного обстоятельства вытекает ваакй для оценки лондзафтпо-экологических ситуаций методический вывод, что реки pera, пойменный алливий и характеристики стога в закнказцих створах водотоков являптся индикаторами экологического состояния бассейна в целом. Следовательно, система "речной бассейн" обладает связями типа управления, имейся каналы передачи информации, носителями и одновременно коллекторами которой в пределах водосборов является потоки влаги. Дэглюе обстоятельство позволяет при оценке лаиаофтно-экологических ситуаций применять котод макроподхода "черного яцика", когда необходимые сведения о состоянии водосбора определяется по показателям, полученным на выходе геосистем», в занккавдеи створе водотока.

Для оценки лтггдиафтно-экологичеегкх ситдазй большое значение текке име ет наличие у речных бассейнов довольно четких водоразделов, которые ппясо-

, . д _

ляат с высокой степени достоверности вычленять систему из природной г.род|. и рассчитывать для нее балансы всщеетва и знерлм.

При проведении геоэкологических исследований рзчше бассейны следует рассматривать как своеобразие слоимо прирсдко-хосяйстзеппые комплексы, состояние из совокупности природных и ириродно-техжпеских систс!!-природно-проимлсшых, природ;ю-аграрнж, природпо-селктебных и т.д.

ПРИРОДНО-ЛГРПРШ СИСТЕМ РЕЧНОГО БАССЕЙНА КПК ОБЪЕКТ ИССЩЗВПШ. Пр.. родно-аграргая система это елгешое интегральное образовало, состоящее из тесно взаикосвязашшх природных и аграргахх подсистем, функционируем« на« единое целое. Оу;1кционалы:ая целостносго данной систем обеспечивается потоками вецсства и энергии, в результате чего лвбас изменения потокоз в какой-либо .части водосбора отражается на еизнсдсятсльности всей системы.

Пграр1ия подсистема расскатризаомой системы вклпчает в себя три блока-растениеводства. гивотноводства и селитебный, а природная- четыре блока-атмссфсры, растительного покрова, поденного покроза и грунтов, поверхностных и подземных вод (рис. 1).

Интенсивность антропогешюго воздействия на природные блоки систены и его характер обусловлены физико-геогра^ичешо.м и социально-экономическими условиями. Так. местное загрязнение воздуха, смыв БВ с сельскохозяйственных угодий, эрозия почв, загрязнение поверхностных ч подземных вод связаны с климатичес13!ми особенностями территории, строение;! водосбора, структурой почвешю-растительного покрова; обеспеченностью аграрных объектов природоохранными мероприятиям и другими Факторами. Одним из индикаторов экологического состояния природно-аграрных систем является качество воды в основном водотоке.

Природно-аграрнул систему речного бассейна, тыке как и ландиафт целесообразно рассматривать как трехмерный объект, ицекций две вертикальнее (верхно и №Ш1ес) и одну горизонтальную границы. Ей, как и лябой геосистеме, присуч определенный слой в географической оболочке.

Формирование биогенной нагрузки в природно-аграрных системах происходит при производстве растениеводческой и гивотноводческой продукции, селитебном освоении территории, при разлогении опада естественного растительного покрова и выпадении загрязшцшх питательными веществами атмосферных осадков. При этом источники биогенной нагрузки подразделяются на рассеянные (сельскохозяйственные угодья, территории, используеше для выпаса штатных, поля фильтрации, земледельческие поля орокения и т.д.), точечные (животноводческие помецения, площадки для утилизации отходов Еивотноводства. склады минеральных удобрений, ндшохранилица, сельские населенные пункта и т.д.) и Фоновые (естественно угодья и атмосферные осадки). Раздельное рассмотрение

-g -

Породно-аграрная система „речного бассейна" ^ Аграрная подсистема

[блок.

почтенного поаегхкост-

notfo>q и nwx. и пед-

гтужло»

Пригодная подсистема

Рис, 1. 5лок-схема природно-аггарной система речного бассейна

KCto'DiHKtm биогенной нагрузки обусловлено различными путями и скоростями «играми питатель!ых веществ.

Потери ГШ в растениеводстве условно моено разделить па два вида: естественные (обусловленные процессами виикваниа и выщелачивания ÍjD из почвы и их выносом в результате эрозии) и технологические (обусловлешше несовершенством принснаемчх технологий). В среднем для России естественные потери БВ в растениеводстве составляют по азрту 10-252, а по фосфору 1-5% от их объема, внесенного в почву с удобрениями. В то время.как технологические потери, составляя в среднем 20-302, могут в отдельных слуиях достигать более 902.

Потери Gil в юшотноводстве. также как и в растениеводстве делятся на два вида: естественные С обусловленные процессами вымывания и ощелачивания БВ из почвы при утилизации экскрементов аивотшх на пастбищах, откормочных швдадках, загонах для скота и т.д.) и технологические (обусловленные несовершенством применяемых технологий). По оценкам специалистов, средние доя России потери азота и фосфора в вмгатноводстве достигают в стойловый период от 20 до 40 '/., а в пастбгаркй -от 5 до 20 У. их содержания в экскрементах Еивотгак.

Селитебные территории такие оказывают значительное влияние на формирование биогенной нагрузки. Так, например, с хозяйственно-бытовьш стоками сельских населенных пунктов в природнув среду поступает в пересчете на одного жителя до 1.0 кг/год азота и до 0.3 кг/год фосфора; кроме того, с застроенных территорий дополнительно к зтомд смывается до 6.0 кг/га год азота и 3.0 кг/га год фосфора.

Наряду с потерями БВ при производстве растениеводческой и кивотноводчес-кой продайгии и селитебном освоении территории на формирование биогенной нагрузки активное влияние оказывают атмосферные осадки и естественный растительный покров. С атмосферными осадками та поверхность водосборов и водных объектов может поступать до 17.0 кг/ra год азота и до 0.4 кг/ra год фосфора. Влияние естественной растительности на биогенное загрязнете природной среди определяется потерям БВ при разложении ее опада, которые могут достигать по азоту до 4.0 кг/га год, а по фосфору до 0.1 кг/Га год.

ОСОБЕНШШ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД В ПРИРОДНО-АГРАР-1ШХ СИСТЕМАХ ПРИ ПР0ЕШИ И ЭКСПЕРТОВ РАБОТАХ. Контроль биогенного загрязнения вод и управление этим процессом является актуальными экологическими задачами, реигеьие которых требует создания комплекса моделей, позволяв-FM на стадиях проектирования хозяйственных мероприятий в природно-аграрных системах речных бассейнов и экспертизы этих проектов оценивать биогеннуи нагрузку на водные экосистемы и разрабатывать экологически эффективные и зшюмически обоснованные водоохранные мероприятия.

- H -

Исходя из вышеизлошвгаго, методика моделирования должна обеспечивать: расчет выноса fifl из природно-аграрных систем в результате производства растениеводческой и вивотноводческоГ» продукции, селитебного освоения территории, выпадения загрязненных атмосферных осадно» и разложения о: ада естественной растительности: расчет технологических потерь БЗ при производстве растениеводческой и яивотноводческой продукции: определение обгема снижения биогешюй нагрузки при миграции питательных веществ и системе "водосбор-водоток": сопоставление результатов расчетов по частным водосборам; определение объема поступления питательных веществ в водотоки с учетом распределения биогенной нагрузки по их длине: расчет транспорта БВ по разветвлешюй гидрографической сети до замыкала« створов водотоков; создание карт влияния природно-аграрных систем ira антропогенное эвтрофиро-вание вод; выявление зон с повышенной биогенной нагрузкой; гигашров.ше мероприятий по сюаснип биогенного загрязнения водных объектов m ослопе эко-лого-экономических показателей.

Информационной базой разрабатываемых моделей должны являться интегральные показатели. что позволит определять биогеннуп нагрузку га водиме объекты в пределах значительных территорий (водосборы крупных водоемов, речных систем, водохранилищ и т.д.). Еозноигасть использования интегральных показателей вытекает из требований, предъявляемых к выполняемым расчетам: такие расчеты долям носить экспертный характер; основной расчетный временной период - один год; при расчете« должно использоваться минимально-необходимое количество исходной информации; расчет биогенной нагрузки должен производиться для замыкавдего створа основного водотока, в результате чего динамика стока с отдельных участков водосбора в процессе обработки информации будет нивелироваться.

Модели долям быть просты в реализации и доступны для работников плановых, проектных и природоохранных организаций, они должны быть ориентированы га статистическуп информацию и не требовать проведения обширных полевых исследований.

Анализ существуй»« моделей биогенного загрязнения вод показал, что несмотря на их успешное применение для решил ряда практических задач, oim не могут быть заложит в основу создаваемой методики, так, как существующие статистические модели или требуют проведения дополнительных полевых исследований, или давт лииь схематичное представление о процессах формирования биогенной нагрузки, или пригодны для оценки выноса БВ только с незшчитель-нкх территорий. Большая часть детерминированных моделей требует значительного количества исходной информации и постоянной калибровки, а остальные позволяет рассчитывать биогенща нагрузку в пределах незначительных терри-

- \?. -

торий в условиях равномерного рпепределам агмоесории осадков, однородности почв и способов их обработки. При этом балансовая группа моделей, правильно отроки некоторые особенности изачаемого шшмя, не дает целостного представлении о формировании и динажкз биогенной нагрузки в природно-агрорных системах.

»ДОМИШКЕ ТЛЖПОРТА ПВ ПО 1?даТШ!ЕСШ СЕТИ. Для подробного описания транспорта Ь'й используется трехк'даше нестационарные модели, учи~ тинлквдо двмузиошгше и диегшргиошгне кклекум; нроисходжие в водных экосистемах, гидрод;вшику и химико-биологические процесси обмена веществом и зисрг»'.ей. Яти нпдеш трьбцэт пржютшя значительного объема гатдошк донных, что не позволяет -их использовать в разрабатываемой типовой методике, т.к. объем изыскательских работ при проектировании строго реппаментиро-сан. С другой сторона, для численной реализации трехмерньи распределенных моделей необходима со'.зремаскм быстрсдсйствуняая выделительная техши, которая, к повалем, во многих проектнпх организациях отсутствует. Поэтому в производственной практике для ыодолфованля транспорта Ы5 по гидрографической сети прилепился, как правило, Д1!у- и одномерно модели.

Исходя им виеизлоаеююго, да.описания дкиняш биогешой нагрузки в русловом потоке целесообразно использовать ур^^ние одномерного кон-вектипно-дюмузиопного переноса. При этом для его упрощения условно можно считать, что распределено биогенной нагрузки вдоль водотока шляется ста-ципнаршш. Это допущение оправдано тем, что время, за которое после загрязнения водотока концептрапли 1)15 достигнут стационарных значений, очень очень мало по сравнении с иасптабами прогноза. Такой подход позволяет в основу расчетои заювдивать стационарные задачи. - Для реализации данного подхода исследуемый водоток делится на относительно однородные расчетшш чистки, в пределах каждого из которых шюцадь поперечного сечени.ч. средняя скорость потока, расход воды, коэффициент продольной дисперсии и интенсивность биогенной нагрузки принимается постоянными. а расчет равномерного донкиия осуществляется по Формуле Сети. К границам расчетных участков относятся места резкого изменения морфометрических характеристик водотока и площадей рассеянных (дктедзнкх) источников биогенной 1и1'рузки на его водосборе, лишения боковой приточности, расположения точечнкх источников биогенного загрязнения вод.

электронике карты ш способ оперативного получения наглядной нрострлнс-шнпои юткшщ о втш (трироляо-йгрг.ршх систем на антропогенное эвт-

РОФИРОВЯНИГ: ВОД. Под электронной картой понимается изображение на видеоэкране картографической модели земной поверхности,сформирошшой путем вывода из Яровых массивов необходимой иэдюриа1[ии, хранящейся на маиишмх носите-

лях (из; в памяти ЗЕУ. В отдаете от игровой карты от содеретт как прост-ранствечнул, так и содерзательпуэ информация о |артогге$я?уекз» объекте ид: ямеши. Осяовиш требовашсм, зелогеюгда в ошявд создала; &яектро;ящ:< карт, является однозгачноз точечное соотеегсткго гезду щттра'тсюя изабраестгем земной поверхности га видеоа.факе и ее аналогом г-ы местности.

По сравнений с традкциошш электронное картсгроздмоста; «йладает рада сдаствснгак преиэдести: оно дает воз:юа;ость оперативно югсптарадггно изменять картоградачеснун Н1:;яр[.:-?ц;п; использовать при ктртагрг^.-ронаюя адаптивные ¡ЕСораацшп.та «одели, позволяла пользователя в соответстшк с его запросами полдчать необходимо ому допш; выполнять автакткзирозаи-ныо рагюты по графоаналлтьчесгай.'у анализу картографируемой тсррэторгл; оперативно вторгаться в процесс обработки юдориафи путем изменения направления поиска рсжгнО утл путем устгнозлеши различиях грат;чнсх условий; объединять гефтоградашескуз информации с дашыги дистазддашго зои-дирсежия территории.

0спопгам1 процессами электронного картографирования является: преобразование исходной картогра$:неской информации в цтгтровоЛ вид; формование банков и 6.-23 картографических дакшх; локко-штекаимоскаа обработка цкф-ровой информации в 3.5Й; пистроенке математической модели картографического изображения создаваекой электронной карты, ее преобразование в графический вид и внзод на видеоэкран.

Исходя из ветеизлозжиного, рассмотрим особенности составления оригинала спецнагрузки создаваемых электронное карт. В его основу целесообразно закладывать метод изолкиейного картографирования, при реализации которого ис-хи.онач информация о количестве:®« значениях гартеграфкрути объектов иш явлений представляется в виде мюкества точек, расположенных в узлах сетки правильных геометрических фигур. При это« в основу сеточной области целесообразно закладывать сетку системы прямоугольных коордиат топографических карт. Дискретность сетки при состашмг/л оригинала спецнагрцзки создаваема« электронных карт зазисит как от слошосгл картографического изображения, таи и от требуемой точности построения его математической модели.

Посла того как исходная картографическая информация лредстазлена в виде регулярной сетки, осуществляется со логико-итеиатьческая обработка согласно реализуемой модели, В итоге для кавдого узла регулярной сетки получает значения исковых фу:жц>й, которые интерполирует мегду соседними веражшя, что позволяет на лмшях сетга наДти точки со зшчепиями суивдй, соотиетс-тнугззад границам установлениях оценочных интервалов. В результате формируется цифровая 1:ойшг& картографического изображения спецагрцзки раз^абатм-;:зехей электронной гарта (рис.2). Затем создаш-г^ «щель пргобразуат в

ТЭ.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.67 0.87 0.В7 !=> оо -о 0.6? Услоя^1еоео>начения;

0.30. 0.87 0.87 0.В7 0.67 0.87 0.8? 037 0.87 0.8? -ячей* и матРмцИ циентЬ! со-

0.30 о.зш 0.87 0.87 0:87' 0.8? ¿87 0.65- 1165 0.87 0.87 - ко?»^

0.50 0.30 030 0.50 Ш 0.65 о.р 0.63 0.87 0.87 азотной и фосфорной нагрузок на антропогенное эмро- Тиро»а«ие Ла»омского о>сга --граница ареала Значения, границ

0.50 0.50 3.30 0.^.5 Ш ¿63 0.87 0.87 0.87

Л ОгЗО- 1бЗ 067 0.87 06? 0.87- 0.57

0.87 С. 87 0.87 0.8? 0.87 0.87 0.37 0.87 0.8? 0.63

0.87 0.87 0.87 087 0.87 о.р 0:87 0.87 0.63 0.63 Степень мияния граничнИе интер&али

И? 0.^87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.63 0.63 ОМ систи&ное Активное Среднее 0.75-1.00 0.45-0.75 0.30-0.45

0.63 0.(Ь 067 0.87 0.87 а 1/ 0.63 0.63 о|з 0.87

2. фрагмент цифро&ой пространст&енно-неод-нородной модели влияния рассеянных ифо-Н01Ф1Х. источников природно-аграрной система бассейна р.Ояти на антропогенное эетроФИ-рошние Ладожского оера

ОченЬ активное влияние

| Активное влияние

Среднее влияние .

Рис.3. Фрагмент спецнагтки электронной карты елиянид рассеянных и фоно&Ых источников природно-аграрной системИ бассейна р.Ояти на антропогенное 5&трОФМРО^ание Ладожского о>ера

графический вид и совместно с тсгюгра'*.1чоскг.Л осиозсД вхсодят ia видео-зкран. соваедая вря этой их изображения (рпс.З). D ¡ггоге щ ¡мдеоксраш получает электротяга карту изучаемого сзлмп'л.

основа шмют потает ей в пр^эдко-ятиш сиспзш с цельз сни-

ШИЯ ЕЯОГЕШОЛ ЮШШ! lift КОШКЕ ОБКШ. Судасть управления потоками БВ заключается' в обеспеченна акслописски целесообразной и зшгожчески обоснованной замкнутости юс круговоротоз. Следовательно, управление потогеш БВ в нркродно-аграршх системах способствует рсзениз трех крупнейсих эколого-эксшшческих задач: сохранит псчвскюго шщорска; пзглаэд потребления минеральных и тор-Токзжралыпх цдзбрмвй; сдерппиниа процессов антропогенного эзтросг!рова!пм вод1ис объектов.

Зщшиаие потоками БВ вшшчает в себя такие вопросы как: определение выноса БВ из рассеяниях, точечгазс и фоновых источников биогенной нагрузки в исследуемые водные объекты; пространствен^ оценку влияния природнмграр-ноЯ система на антропогенное ззтро&грова'ие вод; определение объега допустимой биогенной нагрузга на зкосистна исследует водтк объектов; анализ су^ествухда, а при необходимости и разработка новых экологически эОФетив-шх кероприят1й по ашегся биогенной «¿грузни; формировагие котиков во-доохрашшх мероприятий по управлении потсгскм БВ на водосборе; змжоничес-кое обоснование сфоркирозгиах котлзксов и выбор из них наиболее оппгаль-ного. Из рассмотренных висе вопросов наиболее слоикм является вопрос нормирования биогенной нагрузки га водные зшжстиы. Его рекение дотаю основываться ¡н выборе оптимального трофического статуса для каядого исследуемого водного объекта. В настоящее время этот вопрос ег.е до конца но разработан и поэтому в качестве нор;атшюго показателя биогешого загрязнемя вод временно могут быть использована предельно-допустимые концентрации по БВ.

Ответственным моментом в системе управде!ия потоками БВ является выбор наиболее оптимального кохплеь-са водоохранных мероприятий по снигешоо биогенной нагрузки га водные объекты. Этот выбор целесообразно осуществлять на основе моделирования. Сейчас имеется шозестзо разработанных для этих целей моделей, которые ыошо разделить га три группа: имитационные - ориентированные на обеспечение экологического критерия (качества воды по БВ) в контрольном или закыкаьчем створах; оптаязацикше - учитываю^ экономический критерия (ыиаыум затрат или максимум дохода) и упроценно рассматривавшие процессы Форм'фКИЕЫ биогенной нагрузки я ее транспорта то разветвленной гидрографпеской сети; имитационно-оптисшцгонные- ориентированные на соблюдение экологического в эшшжчесгаго критериев. Уодели третьей группы является наиболее вниЕсрсалыяая, т.к. им позволяет Формировать

экологичвси! я?}с!пюшз кошлсксы всдоэхратш ЩЮПриаТОЙ и выбирать из них са>ще опшашяе с эшкшческой течки зрения.

Эксшическоо обоснование выбора оятгеаиьпого ко'/плекса водоохранных ке-ропричтий закяичзется в сопоставлении покаченного экоиоииеекого результата г; затратами, связ«шви с его обеспеченней. При зтои жонопический результат определяется по здмадю:

Р1 - УпЬ 4 (1ДЬ . . (1)

где Р1 -экономический результат от глсдрег.кл 1-го кокплекса водоохранных мероприятий (руб/год); НпЬ -предотвращенный щсрб вследствие икпения биогенной нагрузки на ьодае объекты при создании Ь-го комплекса (руб/год); № -прирост годового дохода в результате эксплуатации 1-го коишекса (руб/ год).

Предотвращай !я;ерб представляет собой разность иезду эшюкическтм цдэрЗахи, получаекжч до внедрении шинируемого комплекса и после его внедрения. Определение: экономических ущербов произьодится по сориуле, п?1ве-дснноЯ в работе [21].

Б основу расчета прироста годового дохода залозгна зависимость гавду его объедим и сумой доходов, получе:ы:нс от снедршгл коншгскса водоохранннх мероприятий за счет сохранения и рацкшалыгого использозання в сельскохозяйственном производстве питательна; веществ.

методики определения затрат (единсьреигншх и текуцнх), связанных с обеспечением зконоютеского результата, подробно изложены в литературе, поэтому их расчет не внзмиазт боль-лс ззтрцднйнй:

2. ЩЩРОВШЕ вшоса ББ ИЗ ИШЛИМШИЭД СИСТЕМ В В0ДСЕЙ1

и плшигозяет яеропршш па авда виогашга вдово.

ЩЕАКРОВЯКЕ ВИНОЮ БЗ ПРИ ПРЗНЗЗОДСТБЕ РЙСТЕ!&ЕЕОДЧЕСКОИ ПРОИЩИ. Б данной отрасли аграрного производства потери БЗ происходят как в результате процессов выныванил, вщелачихасн к эрозионного разрушения почвешюго.покрова (естественнне потери), так и а результате несовершенства применяемых технологий доставки и внесения лдобреюй га сельскохозяйственно угодья (технологический потери). При этом вынос БВ с сельскохозяйственных угодий ог,!Д1:стшгеется поверхности»!. внутрипочвЕкшкд, драшим и твердым стоками.

Дга оценки естественна потерь БВ б результате их кдазания н вачелач»-ввия попользуется агрохмжчссиий подход, в основу которого залоге! и зависимость надч» потеря® БЗ ь рзстадеводстпе и их содержанием п растительной

иассс урожая. Этот подход широко применяется в агрохгсгл! для составления балансов питательных вецеств при определения количества цлобрс;сй, тоторое необходимо внести на сельскохозяйственно угодья под планируемый уро'аЯ.

В основу определим выноса БВ с твердым стоком залояпна зависимость меаду объемом смытой почва и содергяниси в ней ББ. При этом количественная оценка скыва почви производится по этническим зависштсган, которне не требует значительных врешамх затрат на производство расчетов и основаны на исходной шцюрлчнии легко досгушгой для специалистов проект»;« оргагвзэ-ций. Результаты расчетов ш;ва почвы, полученное по этим зависимостям, хоросо коррелнрцит с нащиплы данными.

Если в пределах исследуекнх нриродно-атрарных скстс;. иксятся мелиорированные угодья, то возникает необходимость прогнозирования выноса БВ с дренами стоком. Для редош этой задачи в типовой методике предложена зази-симость миду биогенным загрязнением дренажного стога и содержаиеи подвитых БВ в почве.

Как было отмечено визе, при производстве растениеводческой продукции в результате несовершенства технологий доставки и впесе:ия в почву минеральных и органических удобрений происходят неизбежно технологические потери БВ, величина которых моют значительно превышать объем их естествешмх потерь. Для расчета технологических потерь БВ в данной отрасли аграрного производств используется зависимость кегду згалогической зйфективностьп применяет« технологий и объемом сфор:гирова1шой биогенной нагрузки. При этом учитывается, что объем технологических потерь определяется не только экологической эффективностью технологий, но и физико-географическими особенностями территории.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИПОСП ИЗ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЕИВОШОВОДЧЕСШ ПРОДУКЦИИ. ХРАНЕНИИ И ПОГРУЗКЕ КЛЕРШШХ И ОРГШЧЕСЩ УДОБРЕНИЯ. В совремишои аи-вотноводстве основными источимся биогенного загрязнения вод являзтея: системы утилизации и обеззараживания навозной яижи, вшшчая »ивотноподчес-кие помещения - при стойловом содерзании скота и территории, используемые для пыпаса »шотных - при его выгульном содержании. При этом, таксе как и при производстве расте/иеводчесотй продушдеи, потери БЭ делятся на естественные (связанно с процессами вымывания и въчелачипшия БВ на полях фильтрации, земледельческих полях орояегш, откормочных площадки, пастбищах и т.д.) и технологические (свяэаншш с несоверсгепством технологий утилизации навозной мнжи).

Определение естественных потерь БВ в результате их вымывания и выщелачивания основывается т зависимости меад объемом сформированной биогенной нагрузки и содерванием БВ в утилоируешх отходах ¡ппотноводства (акскре-

ментах юшотных).

Для расчета технологических потерь БВ в рассматриваемой отрасли аграрного производства использоваш зависимость кезду объемом биогапюй нагрузки, сфоржровакной при производстве кивотноводческой продукции и экологической эффективностью применяемых технологий.

При обследовании хозяйств в Северо-Западном регионе России било выявлено, что значительные потери БЗ происходят при хранении и погрузке минеральных и органически удобрений. Лля их оценки при моделировании используется зависииость между биогешмм загрязненном природной среды и экологической эфсектинностьи технологий. применяемых для х^шения и погрузки удобрений.

КОДОШШГЖ ШЮСЛ БВ ПРИ СШГЕШМ ОСВОЕНИИ "Штата. Сельские населенные пункты оказывает значительное влияние на биогш;"*: загрязнение вод. Это связано с тем, что они, как правило, не обеспечен.! очистными соо-рушияии, не имеют ливневой канализации и экологически элективных систем утилизации хозяйственно-бытовых стоков.

Для определения выноса БВ с хозяйствешго-батовнми стоками сельских насе-летшх пунктов используется зависимость мегду объемом сформированной биогенной нагрузки и содержи кем БВ в хозяйственно-битовых стоках. При этом, если сельские населенные пункты обеспечены очкеттш сооружениями, то в расчеты вводится показатель, увиывалций эоФективность очистки хозяйственно-бытовых стоков от БЗ.

Наряду с хозяйственно-битовыми сто;ики сельские населотше пункты загрязняет природную среду и стоками с застроенных территорий. В основу определения выноса БВ с этими стоками залозена зависимость меаду биогенным загрязнением природной среды и содержанием БВ в стоках с застроенных территорий.

ИОДЕ/ШРОВАНИЕ ВШ10СА БЗ В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АПШГОЕРШ ОСАДКОВ И РЙЗЛ0:НС1Я ОПАДА ЕСТЕСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВП. Биогенные вещества содержался в атмосферных осадках посту.идя как4 непосредственно в водные объекты, так и на поверхность их водосборов с последуй®« выносом в водные объекты. 4

Для оценки выноса БВ, поступивших с атмосферными осадками на поверхность водосборов, 'используется зависимость между объемом сформированной биогенной нагрузки и содерканием БВ в той части атмосферных осадков, которая переходит в поверхностный и внутрипочвенннй стоки. При этом для определения удельных показателей среднегодового поступления БВ с атмосферными осадками на зеищв поверхность составляется специальные карты, в основу которых закладывается статистические данные;

На биогенное загрязнение вод в природио-аграрных системах наряду с ат-

мосферными осадками активное слияние 0!<азывает и естсетвешшй растительный покров, это вызвано те», что при разложении его опада значительная часть образовавшихся питательных веществ попадает в поверхностный и внутрипочвеп-ный стоки и выносится ими в водные объекты.

D основу определения выноса БВ при разложении опада естественного растительного покрова заломи зависимость мезду объемом сформированной биогенной нагрузки и содержанием питательных вепеств в опаде естественной растительности.

иояелкровпнж спгюя киогнш ипптаи при отпцин пшгслыей вк-

ЦЕСТВ В СИСТЕМЕ "ВОДОСБОР - ВОДОТОК". Ввиду того, что созданный коиплега: моделей предназначен для определения выноса БЙ в водные объест» со значительных по площади территорий (водосборы крупных водоемов, водохранилищ, речтк систем и т.д.), в ^снову оцет« снижения биогенной нагрузки nr'-i ее миграции были заложены лиыь "ведущие" факторы, т.е. те, которые 0!<дзыважт ревагцее воздействие на объем выноса. Согласно проведенного экспертного опроса, к ним относятся почленно-растительный покров естественных угодий и водоохранные мероприятия.

Влияние почвошю-растительного покрова естественных угодий га глшжешго биогешюй нагрузки учитывается через его поглотительнуи способность, которая зависит от типа угодий, видового состава растительности и тнги почв. При этом во внимание принимаются не все естественные угодья, а лиаъ те, через которые проходит основная часть поверхностного и внутрипочвешого стоков, их площадь 1и водосборе в зависимости от физико-географических особенностей территории мохет составлять от 0.2 до 4,0 % общей швдади естественных угодий. Поглотительная способность почвенно-растителыюго покрова естественных угодий, в свою очередь зависит от густоты гидрографической сети. Это проявляется в том, что с увеличением дренированности территории снижается поглоцение GB почленно-растительным покровом и за счет этого возрастает интенсивность их выноса в водные объекты.

Водоохранные мероприятия способствует снижении биогенного загрязнения вод за счет создания условий для активного поглощения питательных вецеств почвенно-растительным покровом, а также за счет перевода поверхностного склонового стока во внутрипочвешшй или его отведения в бессточные области.

Для определения снижения биогешюй нагрузки при миграции питательных вецеств в системе "рассеянный (фоновый) источник-водоток" используется зависимость между объемом сниженной биогенной нагрузки и поглощением БВ той частьа почвенно-растительного покрова естественных угодий, через которую проходит основная часть стока. При этом для рассеянных источников биогешюй нагррки дополштельно ушивается влияние водоохранных мероприятий.

В основу определения глшкепия биогенной нагрузки при миграции пнтатель-них веществ в системе "точений источник-водоток" залоаена заиискшеть манду обчяиом сшшпгай биогенной нагрузки и удаленностью точечного источника от исследуемого водотока.

щдао'шк вшюсп 5в в подото и рлспрглиякя бюгыеюл н/тзки по

ИХ ДИК. Биогенное всдества поступает из природно-аграршос систем в водные объекты клт: со сточпгми водами очистных сюрузимЯ и дреном« систем, та;« и с поверхности»«, внутриппчвенчкы и тверди стока»!. При этом, сим в первом сл:гие объем выноса БЙ зависит только от их содерюп-ы в сточктк вода, то во второй, наряду с этим показателем, активное влияние, на формирование биогенной нагрузки огеюкпатт по'йенно-ростителышй покро» естественных угодий, через которой проходит основная часть стоков и обеспеченность сельскохозяйственных объектов водоохр;ившми мероприятия»»!.

Исходя из вишвлопешшого, для определения оююса БВ в водные объекта со сточтми водами очиг.пш сооружений и дрензшшх систем используются зависимости между количеством КВ поступшших в водоток и гас содержанием в сто'пск водах, а для определения ошюса БВ и водный объекты с иииерхност-нии. рнутр-.точпешшн и твердим стоками - зависимости иихду- количеством БВ поступивших п водоток и объемами сформированной и поглогдниюй при ииграции биогенной нагрузки. После расчета объема выноса И) в водоток он распределяется по расчетным участкам и для каждого из них определятся дальние значения биогенной тгр'лки, Полученное дашкп пеиюллп выявлять участки водотока с повнтешой биогенной нагрузкой и выбирмть песта располохаод постлп набздепий за гидрохтаглческиуи и гидробмагогичесютм показателями качества вода.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТА БВ ПО РАЗВЕТВЛЕННОЙ ГИДРСГРПОТШСШ СШ ДО ЗПЖЛЩ« СТВОРОЗ ВОДОТОКОВ. В основу коделиростния транспорта БВ заложена матричная система, которая учитывает взаимное раг.полоягше расчетных участков на водотоке и взоикогпяпь расспятпшх и точечных ксточ;виов бисгепюй нагрузки с расчетными участками. Она включает три матрицы.

1. Матрица й=(а кг) размерностью 5 х б, характеризуйся взаимное расположение расчетных участков на водотоке, которая составляется по следукцему принципу: а кг =1, если поток, протеканий через г-й расчетный у меток водотока к его замшякрну створу, проходит через к-Л расчетный участок; 0 -в противном случае. Критерием правильного пстаплиия матрицы является ее треугольный вид и то, что послед нй столбец, харлктсризувщий залнкавдй створ водотока, состоит из един«!.

2. У-тгрюуз В- (Ь Ш рг-шпрпогтыа эха. характеризуем всыпк'хаязь рассеянных историков биогенной нагрузки и расчетных участков, которая сос-

тавлкзтся по сладрщснц пркадящ: Ь к] =1, если вг шюс Б8 из ]-го рассеянного источгмка постилает га к-й расчетный учлс.ы; 0, если вынос БВ из 1-го рассеянного источника не поступает 1И к-й расчетный участок; 0-1, если бкнсс.ЗЗ кз ¿-го рассеянного источника частично поступает на к-й расчетной участок.

3. "атрица 1-(.г к]) размерности) з х р, характер-зиятая взаимосвязь точечных источников биогенной нагрузки и расчетам ута^тксв, которая составляется по тохд хе пркдату. что и матрица В.

Для расчета поступления БВ в иссдадуемнз водоемы через заикат-гие створы еодотокоз используется уразшие одномерного кож ■. гтаио-дкй?узу.етшого переноса. При этом вводятся коэффициента, характеризуйте в!щтригодовоэ распределение выноса БВ в водотоки из рассеянная, точечных и фоновых источников биогенной нггруз™.

Рассмотренный подход пригоден не только для расчета поступления БВ в ясследойыо водоема через замыкайте створи водотоков, но ксает быть использован и для определения биогенной нагрузки на вогда систем!! в лвбоы ее контрольном створе с учетом временного соктора (месяц-год).

СОЗДШКЕ 3/ШРОШШХ КАРТ ВЛИИЕИЯ ПРИРОДПО-ЙГРЙКЫХ СШВ! ИЛ АНТРОПО-ШЖ ЗВТРСЮТШИГ ВОД. Для решения этой зада'а! разработан блок гортографачзского обеспечения, реализация которого вклашет з себя екпоянсниз следящих работ: псдготозка задания т создание злектрбшой карта; изучение особенностей исследуемой природшьаграрной систем! и выявление Секторов, способствуацкх и препятствуадах антропогеннее эвтрофирпва-1ка водаш объектов; разработка предварительной программы создаваемой электронной карты; сбор и изачение картографической, статистической и литературно-справочной ин$ормзщя на исследуемую территории^ проектирован;« системы картографически услознах знаков, отобраглк^к смысловое со дергание спецшгрузки создаваемой электронной карга: выбор или разработка моделей для составления спецнагрузки; уточнение предварительной программа создаваемой карты и разработка ее окончательного варианта; создание Факторных карт для показателей, заложенных в основу составления спецнагрузки; разработка алгоритмов и создание стандартных программ для ЭВМ; фериироваше библиотеки стандартных программ; считывание. кодирование и ввод картографической информации в ЗЙМ, заполнет-.е баз цифровой картоградаческой информации; лсгако-ыатеиэтическая обработка (¡игровой картографической »¡Формации в 38Х; построение штсматических моделей картографического изобразит! топографической основа и спецнагрузки создаваемой электронной карты; преобразоытаз построенных иатематичест моделей в графический вид. их сгаюд па пидеояк-ран и совмещение.

Наиболее ответственным моментом создания электронных зколопкешк карт яадастся разработка моделей для составлен их сиецнагрузок.В дашгои случае в основу моделирования заллзеш завиижосгь кездц антропогекш. затребованием водных объектов и биогеыш (азотнш к фосфорным) загрязнением вод, нри атом учитывается влияние каадго из биогенных веществ на активность процессов антропогенного эвтрофировагмя.

Из анализа этой модели следует, что исходной пространственной ивг-орма-щей, необходимой для ее реализации, являаттся данные об удельных значениях выноса азота и фосфора (шштя атиосферндо составляйся из естественных и культурных угодий природно-агрерных систем в водные объекты, которая подготавливается в виде факторных карт. При этом под {шторной картой понимается обобщенное графическое взобрахекие на топографической основе пространственной'ИФоркоции о коллчествежмх ши качественнее изменен,ж изучаемого показателя в пределах ксследуеной территории. Точечные источники биогенной нагрузки лоиазьзазяся на создаваемых картах внемасагабжли условными знаками, величина которых соответствует интенсивности точечного источника.

Создание оригинала спецнагрузки начинается с построения сеточной области определенной дискретности, которая зависит от точности разрабатываемой юрты и трудозатрат на ее создание. В основу сеточной области закладывается сетка системы прямоугольных координат тонографгаеских карт. Поело построения сеточной области в кагдоа узле сетки с факторных карт считьсается информация об удельных выносах азота и фосфора (включая атмосФернуз состав ля-сада) из естественных и культурных угодий в водные объекты, которая в виде матрицы вводится в ЭВМ. В результате получаат две цифровые пространственно-неоднородные модели (азотной и фосфорной нагрузок), которые шляется чзстьв базы цифровых картографических данных. После этого в кагдой ячейке матрицы удельные значения выносов азота и фосфора переводятся в коэффициенты, характеризующие активность этих процессов, а те в свою очередь умноааатся ю соответствующе веса. Пслученше результаты складьшавтся и в итоге создается цифровая пространственно-неоднородная модель совокупного влияния биогенной нагрузки исследуемой природао-аграршй системы на антропогенное затро-Фирование изучаемого водного объекта. Создана тагам образом модель, 1федстаатнцая собой регщшриуп сетку квадратов, в потерей для узлоеых точек определены координаты и коэффициенты совокупного влияния азотной и фосфорной нагрузок га ангропог^шое звтрофмроеашо зод обрабатывается путем ипермнздии значений функций иезду соседки! вервдши. согласно принятой оценочной шале. В итоге получают мэтеаа'/ичгсадс аодоль карчоградаческого кэоброгениа ивдогрцжа разрабатываемой электроыхй парте, котсда преа£-

разовквзгт в'графический: взд к вкзодят на видссз!-,

квор задгаши етккпвш ккзшссэ вздсшззш етотжггоп го сшенгз бйогшоя пдгрузки па вод^е шжга и их экотаттаж овосновп-

ЭЕ. Форкфоваже хожжхсоз Бодсэхрзкнж корсзрмтй для природно-аграргам систем осуществляется с поноса кклтационного ко; • чировапия, в основу которого заголскы следуя,;ие полеген/и: аптгтагешые и.гочням биогенной нагрузки делятся на рассеянно (дищзше) и точечные; оснотгсй водоток рззби-геются па относительно однородные расчетные учаг; и. при этом притоки первого порядга рассматривается как сл5:оетоятелыие водото™, за-.гняг^е створы которых условно принимается за точечно и. тг-пики биогенной нагрузки основного водотока. в тон случае, если истошен: биогешюй нагрузки пртгад-лси1т несгаш.ии расчетам учаспам, то его нагрузка делится на соотзетс-твущне количество частей так, чтобы чаздая часть оказалась приведенной к единственному расчетному участку с определенным нсиером; управление биогенной нагрузкой осуществляется путен рационального разие^енич на водосборе различных водоохранных мероприятий, прта.ч следует [гчитызгть, что не все m них пр:ге:с;таын для каждого псточмма бисгапгай нзгрузют; в расчетах должен присутствовать вариант, при которск водоохранные пегоприятия не внедряется.

йтрзвлжзз* звеном при выборе экологически этееотиикх кокшзксов водо-охрэа-ш керопркяткй является катр?5ца R размерности n х 1 (где п -обцее коямсство источников биогенной нагрузки, а 1- водоохргнше мероприятия), кйязас в ваздой строке только одну ёдницу, которая означает, что соот-ветствужцее ей водоохранное леерогретпто, входящее в комплекс, целесообразно для данного сельскохозяйственного источника биогэнпой нагрузи!. При этчм некоторые мкета в строке, з том слуге, если зодоохраипов мероприятие нея-риешиао. для рассматриваемого истотака, не mohjt быть зачяты единицей.

Экологически кмектшеш считаются те гашлексы, при реализации которых в заииазцем или контрольной створах основного водотока соблтдечн нормативные показатели по всем агалнзнруеннн БВ. При дашпш подходе число теоретн-40CISI возмсишх комплексов водоохранных мероприятий будет равно а" (где ■ -обцее количество водоохратшх мероприятий, а n -обцеп количество источников биогенной нагрузки), однако, m практика их значительно неньяэ из-за того, что часть водоохранных мероприятий неприемлема для некоторых источников биогенной нагрузки.

Работа по управлении потоками ГО в природно-аграрных системах начягектся с гюстроения матрицы "запрета" V рззыерностьв п х и. которая саз,метел по следующему принципу: Z']l-0, если для 3-го источника биогенной ниф!Ркк водоохранное мероприятие копршшжо; Z'Jl-1 - в противном случо. Попге чего для каждого комплекса водоохранных мероприятий по вектору П (огтгл'.е.'этует/

состав комплекса) строится матрица Ч разиерностьв п х 1. Затем осуществляется обработка сформированных матриц, которая включает в себя проверку во-доохрагаих мероприятий. содержащихся в матрице на запрет, согласно матрицы "запрета" (?') и расчет для каждого рассеянного и точечного источника биогенной нагрузки концентраций БВ в заииищем створе основного водотока посла внедрен®! планируемого водоохранного мероприятия. При зюм расчет про!53-водатся для периода с максимально возможной биогетой нагрузкой на водоток.

Перзой из матриц обраГитшзается матрица, в которой для всех водоохранных иеропр!Ытий экологическая эффективность ранга 0, т.е. тот вариант, при котором водоохранные мероприятия не внедряются. Если окажется, что он для всех БВ удовлетворяет условии (ля =<ПДК1 (С1а - концентрация 1-го БВ в замыкающем створе основного'иодотока), то дальнейшая обработка сформированных матриц прекращается и этот вариант принимается в качестве искомого. Б противном случае обработка матриц продолжается.

Если в процессе обработки какой-либо матрицы Н по 1-му БВ оказалось, что С1б (Я) > ПДК1, то такой комплекс водоохранных мероприятий отвергается.Среди тех комплексов, которые для 1-го БВ удовлетворяют условии (Я) -< происходит дальнейшая обработка матриц Н по тому же принципу с переходом к следувдему БВ. В том случае, если для всех БВ соблюдено условие С1й (Н) =< ПЛН1, то такой комплекс считается экологически эффектив1ял.

(1а следующем этапе из всех выбранных комплексов определяется 1шболее. оптимальные с экономической точки зрения. С этой целью для кавдого экологически здективгюго комплекса водоохранных мероприятий рассчитываются приведенные затраты, в основу определения которых заложена зависимость между объемом приведенных затрат и затратами, связанными с созданием планируемого комплекса и его эксплуатацией (капитальные влогения с учетом нормативного коэффициента сравнительной экономической эффективности и текущие эксплуатационные затраты). Затем для всех сравниваемых вариантов по зависимости (1) определяется экономический результат. Если оказется, что он меньве или равен объему приведенных затрат, то этот вариант комплекса водоохранных мероприятий является экономически оптимальным. В том случае, если таких вариантов будет несколько, дальнейший выбор наиболее оптимального из них осуществляется по показателю абсолзтной экономической эффективности >{апитальных вложений, который определяется по Формуле вида:

31 = [ (Р1 - ИО. / КЬ ] -*■ пах. ( 2 )

где ЗЬ -показатель абсолютной экономической '¿¡¡«гекшшости капитальных влг>-шыш при внедрении Ь-го комплекса водоохранных мероприятий; Р1 -зкокпуи-

- й -

ческий результат внедрения 1-го комплекса (руб/ Ht -текудае затраты, сс5ид)пме с эксплуатацией t-ro комплекса (руб/ год); Kt -капитальные влоие-ния па создают t-га комплекса (руб).

Из всех комплексов водоохранных мероприятий наиболее оптимальным будет тот, у которого погсштель 3t ^ пах.

Если же у всех комплексов водоохранное мероприятий затраты превосходят экономический результат, то выбор чшболее оптимального из них производится по критерия сравнительной экономической эсфгапив^сти. В этом случае оптимальным является тот комплекс, который дает наибольший экономический wiceirr при »зашуме затрат на его реализацию. Для выбор;-, птималытого комигекса водоохранных мероприятий по критерии срашв<тельной зшшоиячсской эсфиггип-ности предлагается использовать следукуи зависимость:

3t' = KKt х Ен + lit) - Ptl -»- Bin, ( 3 ) при Cis (H) =< Щ1.

где 3t'-показатель сравнительной экономической эффективности t-ro комплекса водоохранных ис;ро:фЯятий (руб/год); Ен -нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных влояений.

Из всех комплексов водоохранных мероприятий наиболее оптимальным будет тот, у которого показатель 31' = и1п.

з.результаты шр разработаших моделей да услош

1ИЕР1ГОЗШ0Я ЗОШ РОССИИ И ИХ АПРОБАЦИИ НА КОДЕЛЫШХ РЕЧНЫХ БАССЕЙНАХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ.

АДАПТАЦИЯ РАЗРАБОТАЮ HiX МОДЕЛЕЙ ДЛЯ НСЛ08ИИ ПЕЧЕРНОЗЕИЮЯ ЗОШ РОССИИ. Выбор Нечерноземной зсти России в качестве первого региона, для которого адаптированы разработанные модели был обусловлен тем, что здесь активно проявляются процессы антропогенного звтрофирования водных, объектов. Это связано с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью, несовераенст-вом применяемых в аграрном производстве технологий и спецификой природных условий (обилием атмосферных осадков, промывтш режимом почв, их высокой эродиромостью, густой гидрографической сетью и т.д.). которые способствуют активному выносу БВ из природно-аграрных систем в водные объекты.

Адаптация моделей зашатаюсь в выявлении особенностей формирования и динамики биогенной нш-рузки в природно-аграрных системах исследуемого региона и в определении на этой основе для всех расчетных записюпптрй усредненных показателей, позполяпцих рассчитывать пшшс БВ и цп^и'лч.'»

- 26 -

биогешюй нагрузкой в пределах Нечерноземной зоны России.

Значения показателей, входящих в расчетше зависимости,определялись как путем статистической обработки материалов многолетних исследован-Л. так и путем получения данных из литературных и справочных источников. Часть информации определяется непосредственно при фактической реализации разработанных моделей ю основе полевого обследовашя хозяйств и водотоков исследуемых природно-arpapiMx систем, а таихе по материалам ежегодной статистической отчетности хозяйств и по материалам обработки картографической мчюрыации. Всего при адаптации разработашаж моделей для условий Нечерноземной зоны России было определено более 70 показателей, входящих в 129 расчетных зависимостей.

ШЖО-ШГРПФКЧЕСКИЕ ОСОЙЕННОСТЙ-КОДЕЛЬНМ РЕЧШЙ ПАССЕШЮВ'И СПЕШШ ИХ АГРАРНОГО ОСВОЕНИЯ. В качестве модельных речных бассейнов, на которых проводилась апробация и отладка разработанных моделей, били выбрани бассейны рек Ояти и Паши, расположенные на северо-востоке Леншградской области. Их выбор был обусловлен тем, что эти бассейны типичны для Нечерноземной зоны России как по физико-географическим условиям, так и по специфике их аграрного освоения.

К физшо-географическим особенностям модельных речных бассейнов относятся: разнообразие четвертичных отломений, которые здесь представляй ледниковыми, водно-ледниковыми, озернкми, аллювиальным и болотными образошшя-ки; слотов геоморфологическое строение территории; атлантико-континенталь-ный климат, с продолжительной умеренно холодной зимой и коротким не жарким

влажным летом; избыточное увлажнение (600 -800 мм осадков в год); относи-

2

тельно густая гидрографическая сеть (до 1.0 км/км ); сменанное питание рек (50 У. снеговое, 30% дождевое и 20% подземное); значительный речной сток в период весеннего половодья (140-170 мм); преобладание почв подзолистого и болотного типов; промывной режим почв; обилие болот; активный эрозионный смыв почвы (до S.5 т/га год); больвоя залесенность территории (около 70%).

Рассмотренные физико-географические особенности бассейнов рек Ояти и Паем позволяет сделать вывод о том, что несмотря на'вирокое развитие лесов они способствуют интенсивному выносу РВ из природно-аграрных систем в водные объекта. -

Главными отраслями сельскохозяйственного производства в исследуемых при-родно-аграрных системах являются молочное животноводство, свиноводство и производство кормов. Обрабатываемые сельскохозяйственные угодья здашовт в бассейне р.Ояти 4.0Х, а в бассейне р.Паяй 4.0% общей плозцади их водосборов, из них 40.5 /С используется под паим. 44.2/. пол сенокоса и 15.32 под паст-f>w. Размеры контдопв зеиаепользования колеблется от 59 до 2000 га, ссо-

беи и) келкокоитщшми являются сенокосы. Несмотря на то, что в совхозах в среднем на i га пашни вносится 170-200 it ¿нота и 'J'i-99 кг фосфора, а на 1" га сенокосов 133-177 кг азота и 51-83 кг фосфора урожайность производим]« сельскохозяйственных культур не высокая. Это связано с ивм уровнем земледелия и несовершенством технологий доставки и в' "сения удобрений в почву. Больная часть сельскохозяйственных угодий приуроче м к ochobidjm водотокам. Так, например, на расстоянии до 1000 и от уреза пода располохсно около 052 паши и Ш сенокосов.

Развитии кавотноподческого направления ссльсксхозяйствешюго производства способствуют такие факторы, как: болькой потрг'Мтельский спрос на данную продукции; обилие кормов и хоропие транспортные евши с потребителями. В бассейне р.Ояти сосредоточено 33 фермы, из которых 22 расположены на основном водотоке, а II m его притоках, В фермах содержится 13400 голов крупного рогатого скота и 4500 свиней. Такая же ситуация складывается и в бассейне р.Папм, где сосредоточено 34 фермы,из которых 12 расположено на основной водотоке, а 22 на его притоках. В фермах содержится 13400 голов крупного рогатого скота и 4300 свиней. Практически все животноводческие фермы приурочены к большим массивам сельхозугодий, что позволяет обеспечивать их кормовой базой и лучке утилизировать отхода животноводства. В основном фермы удалены от рек на расстояние до 1 км, однако часть из них находится в непосредственной близости от уреза воды. Около 902 ферм не оборудованы ново- . зохраниливуши и не имеют экологически эффективных систем утилизации отходов животноводства.

Исходя из анализа сельскохозяйственного производства в исследуемых при-родно-аграрнах системах, козлю сделать вывод о том,что близость сельскохозяйственных объектов к основный водотокам, несовериенство применяемых технологий, отсутствие или неудовлетворительное состояние навозохраншщ и жижесборников, необеспеченность аграрных источников биогешой нагрузки водоохранными мероприятиями способствуит биогенному загрязнению природной среды.

РАСЧЕТ ВШ10СА АЗОТА и ФОСФОРА из ПРИРОДНО-ЙГРДРШ СИСТЕМ М0ДЕШМХ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ В ЛПД0ЕСК0Е ОЗЕРО. В основу расчета были заложены данныр справочников и атласов Вологодской и Ленинградской областей, материалы областного управления Ленагропроиа, институтов Ленгипроводхоз и Севзапгинро-зем, результаты переписи населения, материалы полевого обследования хозяйств и основных водотоков исследуемых природно-аграрных систем, а также данные, полученные с крупномасштабных топографических, почвенных и землеустроительных карт. Расчеты выполнялись по разработанным моделям, адаптированны« для условий Нечерноземной зоны России. Результаты расчетов пп рае-

пределен™ удельных показателей азотной и фосфорной нагрузок вдоль рек Ояти и Пали представлены па рис.4,5.

Моделирование транспорта СВ по разветвленной гидрографическое cera выполнялось на персональных компьютерах с использованием специально разработанного программного комплекса "MTBIOGKftF". Из полученных результатов следует, что евегодно в Ладохское озеро с водами р.Ояти посту.иет 1251.01 т азота и 137.14 т фосфора, а с водами р.Паьи 1533.86 т азота и 146.76 т фосфора. Превмюний предельно - допустимых концентраций по обзркц азоту и обцеку фосфору в контрольных и замикаюцих створах исследуемых водотоков не обнаружено.

В завершении работы были составлены экологические карты, характеризуете влияние исследуемых природно-аграрних систем на антропогенное эвтрофирова-ние Ладожского озера, представленные на рис.6,7.

С целью оценки репрезентативности результатов адаптации создана1« моделей, на основе многолетних натурных данных была рассчитана относи-тел1>ная погрекность определения выноса БВ из модельных природно-аграрных систем в Лядогское озеро, которая составила для азота 9.2 X, а для фосфора 12.ÍDÍ, что вполне приемлемо для прогнозных расчетов.

Таким образом, в результате диссертационного исследования впервые разра ботан комплекс моделей, сведешшй в типовую методику, позволягщий в пределах значительных по плоцади территорий, на осшые минимально-необходимого объема исходной информации, с высокой степенью достоверности количественно оценивать влияние сельскохозяйствешшх источников биогенной нагрузки на антропогенное эвтрофированио водных объектов. Разработанный комплекс дает возможность планировать экономически оптимальные водоохранные мероприятия в природно-аграрных системах речных бассейнов, исходя из требований, предъявляемых к качеству воды в замшищнх створах водотоков.

Дальнейшие исследования следует проводить в направлении стыковки разработанного комплекса моделей "с имитационными моделями водных экосистеи. Это позволит создать имитационную супермодель, вклячавщв процессы формирования биогенной нагрузки в природно-аграрных системах, ее поступления в водотоки и транспорта БВ по разветвленной гидрографической сети до водоемов, а также транслокационные процессы, • происходите в водных экосистемах под влиянием внешних воздействий.

Реализация имитационной супермодели даст возмонюсть при проектировании хозяйственного освоения водосборов объективно учитывать влияние биогенной нагрузки на экологические состояние исслодуекнх ьодних объектов и на этой основе определять нормативные показатели т биогенного загрязнения.

( Рсисгсояние по эодотокч.км

Рис.4. Распределение нат)о&: фосфорной (а) и тотной (е) вдоль реки Ояти

50 (00 150 200 250

Расстояние по водотоку, км

расстояние по еодото^у, км

Ри( 5. Распределение нагпэок фосфорной (а) и аютной (&) &дол> секи Паши

- 3t -

- 33 -

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

!. Региональные геоэкологический исследования для оптиикзации зенлеуст-тройства на водосборах // Интенсификация использования земель и землеустройство. Л.. ЛСХИ. 1988, с.57-64 (соавтор Дциегатова Г.А.);

2. Расчет поступления биогенных элементов в водоемы от рассредоточенных нагрузок (на опыте исследований Ладожского озера). Н.. ВИНИТИ, 1988. N 7-8, с. 14-32 (соавторы Хрисанов II.И., Боголюбов А.Г. и др.);

3. Методические указания по расчету поступления биогеших элементов в водоемы от рассредоточенных нагрузок и установлении водоохранных мероприятий. Союзводпроект, Иинводхоз СССР, V., 1988, 8? с. (соавторы Хрисанов Н.И. Боголюбов Л.Г. и др.);

4. Рекомендации по расчету поступления биогенных элементов в водоемы для прогноза их эвтрофирования и выбора водоохранных мероприятий, Росагроп-рокиздат, 1983, 48 с. (соавторы Хрисанов Н.И.. Боголюбов А.Г. и др.);

5. Геоэкологическая оценка аграрных территорий с целью снкшия выноса биогегаых вечеств в водные объекты // Охрана с кружащей среда от загрязнения промыжлегашии выбросами Ц5П. /ГГИ ЦБП, Л.. 1989, с. 42-30 (соавтор Ду-иенкова Г.А.);

6. Имитационная модель дюимики биогенных веществ в типовой природ-но-аграрной системе Нечерноземной зонн РСФСР // Охрша окрукввдй среды от загрязнения проюгалешшми выбросами ЦБП. ЯГИ ШП. Л., 1990, с. 28-33 (соавторы Хрисанов Н.И., Даргалт А.);

7. Цифровые модели формирования и динамики биогенной нагрузки в при-родпо-аграрных системах для автоматизированного создания экологических карт // Математическое моделирование в пщроэкологии - 90. ВШИТ, Л., 1990, с. 43-47 (соавтор Дувешшва Г.А.);

8. Региональный анализ и оптимизация влияния природио-хозяйствегсмх систем нэ биогенное загрязнете водохранилищ // Методологические аспекты гидроли-ии и водной экологии Нрала. ПТУ, Пермь. 1990, с. 48-51 (соавтор Хрисанов Н.И,);

9. Имитационная модель диамики биогенных веществ в системе "водосбор-водоток-водохранилице" // Важнейвие аспекты антропогенного воздействия на качество воды, почвы и мероприятия по охране флоры и фауны. ВНИИГиМ, И., 1990, с. 29-32 (соавтор Хрисанов Н.И.);

10. Методические подходы к комплексному анализу природно-аграрннх систем в связи с эвтрофкрованкем водохранилищ // Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов Северо-Запада Европейской части РСФСР. МКС АН СССР.ВПИ.Вологда.1990. с. 23-26 (соавтор Гусаров Д.А.);

11. Оценка поступления биогенных подеста о водоемы для прогноза эпидемиологического состояния редашдеенных зон /7 Охрана шфчтгакп^еЯ среди И здоровье населения. Тартусский П/.ТартуЛЗЗО, с. 58-01 (соавторы Хрксаноп Н.И.. Ддаенкова Г.й.);

12. Прогноз и оптимизация биогенной нагрузки га водотоки в природ-но-хозяйственних системах // Экологические проблемы природопользования. ЛГТУ. Л.. 1990. с. 82-64 (соавтор Хрисанов H.H.);

13. Программный комплекс для автоматизированного создеиия экологических и и'яенерных оценочных экспресс-карт на компьзтерной основе // Современное состояние и тенденции развития белый« городов в СССР и за рцбевом. ЬТЦ Ш, И., 1930, вып. 12, с. 7-10 (соавтор Хрисанов Н.И.);

14. Оценка выноса биогенных элементов из природно-аграрных систем в водные обтекты в результате эрозии // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окрутащей среды.ЛГТУ,Л.,1991,с. 18-23 (соавтор Даркалт 0.);

15.' Программный комплекс для автоматизации расчетов поступления биогенных веществ с осваиваемых водосборов разветвленных водотоков в водоемы и прогноза их эвтрофирова;г/1я // Состояние и развитие городов в СССР и за ру-бемм.МГЦ 1ГГИ,Н. ,1991,вып. I.e.9-11 (соавторы Хрисанов Н.И., Гусаров Д.Й.);

1S. Комплексная экологическая оценка сельскохозяйственных водосборов в связи с биогешшм загрязнением малых рек // Экологическое обоснование при использовании земельных ресурсов. ЛСХИ, С.-Петероург, 1992, с. 24-29 (соавторы Дугаенкова Г.Й., Даркалт й.);

17. Комплексная оцеша и оптимизация природно-аграрных систем речных бассейнов в связи с биогенным загрязнением водоемов // Охрана окрузакдей среды от загрязнения промышленными выбросами ЦБП. ЛГИ ЦОП, С.-Петербург, 1993, с.32-41 (соавторы Хрисанов Н.И.. Даркалт й.);

18. Комплексная оценка выноса биогенных веществ из природно-аграрных систем в рэднке объекты в связи с их антропогешЛм звтрофировашем // Экологическое и социально-экономическое обоснование региональных схем рационального природопользования.БГУД'инск, 1993,с. 50-52 (соавтор Головко З.й.);

19. Зколого-экономическое обоснование рационального использования водно-ресурсного потенциала региона (научная броиора). ИСЗП РАН, С.-Петербург, 1993, 42 с. (соавторы Литовка О.П. и Федоров U.U.);

20. Комплексная оценка и управление потоками биогенных вецеств в при-родно-аграрных системах в свази с антропогенным эвтродарованием водоемов // Управление водным хозяйством России. Екатеринбург, РосНЖВХ, 1993, с. 35-37 (соавтора Прогьев П.В., Ишти А.И.);

21. Упрозкзто затребованием водоемов (монография). Гидромзтеокздат, С.-Петербург, liffi. 277 с. (соавтор Хрисанов И.И.).