Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Выбраны статьи автора: С.В. Новикова

2023 г., № 4
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.064

Развитие методики расчёта нормативов допустимого сброса жидких производственных отходов с учётом региональных особенностей водных объектов

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, В.С. Валиев, Е.В. Байбаков

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Проблема регулирования сброса жидких отходов в водные объекты является актуальнейшей задачей и осуществляется на основе установления нормативов допустимого сброса (НДС). Многие авторы отмечают, что ключевой проблемой установления НДС является использование в качестве пороговых значений предельно допустимых концентраций (ПДК), определяемых без учёта региональных особенностей формирования состава природных вод и их способности к разбавлению сточных. Нами предложено развитие методики расчёта НДС, исходя из условия, что обеспечение отведения жидких отходов на уровне НДС не приведёт к изменению класса качества воды, определённому с использованием удельного комбинаторного индекса загрязнения воды (УКИЗВ). Обоснованы территориальные пороговые концентрации (ТПК) на основании анализа многолетних массивов данных гидрохимических наблюдений, которые позволяют учесть региональные особенности геохимического фона водных объектов, в том числе и по содержанию веществ двойного генезиса. А также, в неявном виде, ТПК позволяют учесть гидрологические и гидрохимические факторы, обеспечивающие способность природных вод к разбавлению стоков жидких отходов. Полученные ТПК предлагается использовать для расчёта допустимых концентраций веществ в сточных водах вместо ПДК. Нормативы допустимого сброса устанавливаются путём циклической итерации значений ТПК на 10%, с параллельным расчётом УКИЗВ, до перехода индекса в другой класс качества воды. В данной статье приведены результаты апробации предлагаемого развития методики расчёта НДС для жидких отходов от ОАО «Казанский завод синтетического каучука», сбрасываемых в р. Волга. Полученные результаты расчёта обосновывают более жёсткие требования к величине НДС для веществ преимущественно антропогенного происхождения. Для некоторых веществ двойного генезиса величина НДС получилась выше, что позволяет предъявлять более адекватные требования к водопользователям для очистки стоков жидких отходов.

<a href="./../upload/752_1_Tablitsy_k_state_zhidkie_otkhody.pdf " target="_blank">Открыть прикреплённый файл</a>

Ключевые слова: жидкие производственные отходы, сброс, водные объекты, региональные особенности, пороговые концентрации, нормативы допустимого сброса, расчёт

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-070-077

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2021 г., № 4
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.064

Методология определения региональных пороговых концентраций для расчёта нормативов допустимого сброса жидких производственных отходов в поверхностные воды

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, Е.В. Байбакова, В.С. Валиев

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Нормативы качества воды являются ключевым инструментом регулирования антропогенной нагрузки на водные объекты. Научно-обоснованным подходом для разработки региональных нормативов качества воды является использование современных математических методов анализа экспериментальных данных и информационных технологий. Нами разработана методология определения региональных пороговых нормативов допустимого сброса жидких производственных отходов для выделенных типов поверхностных вод. В представленной методологии использовано сочетание методов кластерного анализа и экспертной оценки, что позволяет повысить обоснованность полученных результатов. Типизация поверхностных вод проводилась для водных объектов территории Республики Татарстан на основании данных многолетних систематических наблюдений. Кластеризация осуществлялась по наборам всех определяемых гидрохимических показателей с помощью нейронных самоорганизующихся сетей Кохонена, реализованных в авторской модели нейросетевой фильтрации. В качестве экспертов для оценки однородности групп данных в каждом из выделенных кластеров выступали специалисты в соответствующей предметной области. Для каждой установленной экспертами неоднородной группы производилось разбиение на кластеры при помощи нейронной сети Кохонена до достижения требуемой однородности. На основе экспертного анализа были исключены из дальнейшей оценки гидрохимические показатели, которые имели равномерную изменчивость значений и не позволяли провести типизацию вод. По значениям остальных гидрохимических показателей выделены шесть типов вод. Определены пороговые значения гидрохимических показателей по кластерам, соответствующие верхнему порогу вариационного ряда значений. Полученные региональные пороговые концентрации для каждого типа вод предлагается использовать для расчёта нормативов допустимых сбросов при удалении жидких отходов в объекты водопользования, расположенные на участках Волжско-Камского бассейна.

Ключевые слова: жидкие производственные отходы, сброс, водные объекты, нейросетевые технологии, региональные пороговые концентрации, нормативы допустимых сбросов

Внешняя ссылка

DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-028-033

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2020 г., № 3
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.064

Подходы для установления пороговых концентраций приоритетных загрязняющих веществ в компонентах урбоэкосистемы

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, Д.В. Иванов, А.Р. Шагидуллин, В.С. Валиев, А.Х. Мораиш

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Настоящее исследование проводилось на территории города Казани с доминирующим аэрогенным поступлением металлов от значительного количества стационарных и передвижных источников загрязнения, вызывающих специфические и неспецифические отклики у населения. Использование современных математических методов, способов оценки отклика биологических объектов на антропогенное воздействие, химико-аналитических исследований содержания металлов, позволило выделить источники поступления и определить пороговые концентрации металлов в различных компонентах урбоэкосистемы по верхней границе приемлемых концентраций их содержания в биосубстратах детей-подростков. В результате нами предложена и апробирована методология расчета пороговых концентраций эссенциальных и токсичных металлов в снежном покрове и почвах г. Казани, не приводящих к повышению их региональных референсных значений в крови и волосах детей–подростков.

Ключевые слова: металлы; снежный покров; почвенный покров; биосубстраты организма; пороговые концентрации, региональные референсные значения; нейросетевое моделирование.

DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-023-028

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 4
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.064

Подходы для оценки и управления качеством компонентов урбоэкосистемы с помощью методов нейросетевого моделирования

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, А.Р. Шагидуллин, В.С. Валиев, А.Х. Мораис

Институт проблем экологии и недропользования АН РТ

Разработана методология оценки и управления качеством компонентов урбоэкосистемы, основанная на исполь- зовании новых информационных методов, обоснования маркерных биологических объектов и способов оценки их от- клика на антропогенное воздействие, путей свёртки массивов данных, используемых для оценки. В представленной методологии учтены процессы поступления, накопления и отклика биологических объектов на воздействие маркерных веществ. Представлен подход для одновременного учёта и анализа разнородных и разноразмерных данных, имеющих различную степень влияния на состояние исследуемых компонентов урбоэкосистемы с использованием метода кла- стерного анализа. Зонирование территории урбоэкосистемы осуществлялось с помощью нейронных самоорганизую- щихся сетей Кохонена, реализованных в авторской модели нейросетевой фильтрации. С использованием вероятност- ных подходов предложен способ определения вероятностей превышения пороговых значений концентраций маркер- ных веществ-металлов в исследуемых компонентах урбоэкосистемы. Оценивалась вероятность того, что на территории, к которой относится то или иное наблюдение, будет отмечаться превышение заданного порога хотя бы одним из иссле- дуемых показателей. В качестве порогов этих событий приняты медианы непрерывных рядов наблюдений концентра- ций металлов. В результате нами были рассчитаны вероятности превышения в каждой зоне половины исследуемых па- раметров заданных для них порогов. Факты превышения установленных таким образом порогов (события) регистри- ровались во всей совокупности наблюдений, выделенных в виде кластеров, сформированных с помощью нейросетевой классификации. При этом пространственное распределение выбранных наблюдений, имеющих конкретные адресные привязки, формирует соответствующие территориальные зоны. Даны рекомендации по использованию полученных результатов для оперативного и планового управления качеством компонентов урбоэкосистемы на локальном уровне.

Ключевые слова: урбоэкосистема, оценка риска, отклик организма человека, биосубстраты, нейросетевые технологии, металлы

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-031-036

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License