ИСТИНА

Проект направлен на изучение диффузного выноса загрязняющих веществ с микрочастицами с территории крупного города в малые реки бассейна Волги и непосредственно в саму Волгу (Чебоксарское водохранилище). В качестве объекта исследований выбран Нижний Новгород – город с численностью населения более миллиона человек. Актуальность проекта определяется тем, что источниками водоснабжения города и приемниками сточных и ливневых вод служат реки Ока и Волга, что предъявляет высокие требования к качеству этих водных объектов. В проекте изучается поступление веществ от неконтролируемых государственной системой мониторинга диффузных источников. В качестве таких источников рассматриваются разные типы поверхности – многоэтажная и малоэтажная застройка, промышленные зоны, парки, полигоны твердых бытовых отходов, сельскохозяйственные поля, фермы и пр. Спецификой крупных городов в бассейне Волги является поступление стока из ливневой канализации напрямую, практически без очистки, в водохранилища Волжско-Камского каскада. Ни объемы этого стока в разные по водности годы, ни его влияние на качество воды водохранилища, принимающего сток от этого источника загрязнения, не известны. Не известна также роль микрочастиц – носителей сорбированных загрязняющих веществ. Кроме того, это исследование необходимо для оценки вклада различных источников (точечных и диффузных) в формирование качества воды водохранилищ – источников водоснабжения населения и различных отраслей хозяйства. Основной целью данной работы является выявление вклада микрочастиц в формирование загрязнения поверхностного склонового и речного стока малых рек в основные фазы гидрологического года (зимние оттепели, весеннее снеготаяние и летне-осенние паводки) на территории крупного города (на примере Нижнего Новгорода).

The project is aimed to study the diffuse pollution export with microparticles from the large city territory to small rivers of the Volga basin and directly to the Volga river (Cheboksary reservoir). The object of research is Nizhny Novgorod, a city with a more than a million people population. The project is relevant against the backdrop of the fact that the Oka and Volga rivers at the same time are the city water supply sources and receivers of sewage and storm water. This demands high water quality of these rivers. The project studies the input of contaminants from diffuse sources uncontrolled by the state monitoring system. Different types of surfaces - multistory and low-rise buildings, industrial zones, parks, solid waste landfills, agricultural fields, farms, are considered as these diffuse sources. Urban storm water runoff directly, practically without treatment, into the reservoirs of the Volga-Kama cascade is a specificity of large cities in the Volga basin. Neither the volume of runoff in the years of different dryness, nor its effect on water quality of these reservoirs, is known. The role of microparticles which carry sorbed pollutants is also not known. In addition, this investigation is necessary to assess the contribution of various sources (point and diffuse) in the formation of water quality of reservoirs - sources of domestic and various sectors of the economy water supply. The main objective of this work is to identify the contribution of microparticles to the formation of contaminated surface slope and river runoff of small rivers in the main phases of the hydrological year (winter thaws, spring snowmelt and summer-autumn floods) on the territory of a large city (on the example of Nizhny Novgorod).

1. Впервые будут разработаны и/или адаптированы известные методики для анализа дисперсного состава взвесей, поступающих с диффузным стоком с территории большого города (конкретно – Нижнего Новгорода), определения содержания приоритетных загрязняющих веществ (минеральных форм азота, фосфора, нефтепродуктов, тяжелых металлов и некоторых других токсикантов) на микрочастицах взвесей с помощью многостадийной десорбции и применением современных аналитических методов (хроматомасс-спектрометрия, ICP-MS и др.). 2. Впервые для территории крупного города в бассейне Волги будет разработана методика создания геоинформационной подосновы, основанная на дешифрировании космических снимков высокого разрешения, включающая создание ландшафтных карт отдельных районов, их экспликации, установления координат точек сбора поверхностного стока в ливневую канализацию, устьев малых рек и выхода подземных вод. 3. Впервые для территории Нижнего Новгорода будут проведены комплексные полевые, лабораторные и камеральные исследования, направленные на оценку потоков приоритетных загрязняющих веществ на микрочастицах в различных водных объектах города в разные фазы гидрологического года, их смыва склоновым стоком в ливневую канализацию и их вклада в формирование качества воды Чебоксарского водохранилища в зоне влияния этого города, разработана и составлена база данных исследуемых гидролого-геохимических показателей. 4. Выявлены вероятностные закономерности стока загрязняющих веществ, выносимых микрочастицами от показателей местного климата (температуры воздуха и осадков).

Участники проекта имеют широкий и разнообразный теоретический и практический опыт по темам формирования стока и его загрязнений, моделированию гидролого-геохимическим процессов, диффузному выносу, реакции стока на климатические изменения и антропогенные воздействия. Участники проекта являются авторами различных методик, которые будут использованы в проекте. Ранее авторами проекта в ИГ РАН разработан ландшафтно-гидрологический метод позволяющий оценить диффузный вынос загрязняющих веществ. Руководитель проекта д.г.н. Ясинский С.В. много лет занимается проблемой формирования диффузного загрязнения с разных ландшафтов, является автором ландшафтно-гидрологического метода для оценки диффузного выноса загрязняющих веществ. д.ф.-м.н., профессор Веницианов Е.В. – признанный в России и за рубежом лидер в области изучения и моделирования качества пресных вод и их охраны от загрязнения и различных антропогенных воздействий. Он является одним из немногих ученых в стране, который занимался проблемой влияния микрочастиц загрязняющих веществ на формирование состояния пресных вод. Руководил и участвовал во многих проектах по ФЦП «Развитие водохозяйственного комплекса России до 2020 г., грантах РФФИ, РНФ и других. Он автор и соавтор нескольких монографий и большого числа статей в престижных отечественных и зарубежных изданиях. д.ф.-м.н. Кондратьев С.А. – лидер в России и за рубежом в области изучения диффузного загрязнения водных объектов и математического моделирования в системе «водосбор – водоток – водоем». Руководитель и участник ряда крупных отечественных и международных проектов. Автор и соавтор нескольких монографий и более 300 научных статей в отечественных и международных изданиях Руководитель секции математического моделирования регионального отделения Научного совета РАН «Водные ресурсы суши». Лауреат премии им. академика М.И. Будыко за выдающиеся достижения в области науки и техники в номинации « География, науки об атмосфере и гидросфере».