На рамкова директива за водите (2000/60/ЕС) Ръководство №3 Анализ на натиска и въздействията
Основни аспекти на използването на цифрови модели
Изтегляне 3.18 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 4.5 Идентификация на инструментите: Сравнение на необходимостта и наличието и примери
- 4.5.1 Инструменти за реките
- 4.5.2 Инструменти за естествените и изкуствени езера
- 4.5.3 Инструменти за подпочвени води
- 4.5.4 Инструменти за преходните води
4.4 Основни аспекти на използването на цифрови моделиМатематическите модели на екологичните, хидрогеоложките и геохимичните системи могат да се използват за симулация на движението на водите и съдбата и движението на замърсители в рамките на водните обекти. Моделите са в различни форми и съдържат въпроси, на които трябва да бъде отговорено (например ‘какъв е вероятния химичен състав на подпочвения воден обект?’), а наличните данни, време и средства са от основно значение при определяне сложността на модела, който ще се използва. Като цяло, колкото по-сложен е модела, толкова са по-големи изискванията за информация, времето и разходите, необходими за неговото изпълнение. Следователно, точността на стабилния числен модел може да бъде по-голяма, отколкото точността на по-простия модел. В контекста на характеризирането на водния обект по РДВ, обаче, съществуват много въпроси, на които може да бъде отговорено добре чрез по-прост модел. Препоръчва се итеративен подход, при който оценителите започват с елементарни концептуални разбирания или аналитични модели и преминават към математически модели само при водните обекти, които са рискови, или ако се разработва подробна програма от мерки. В много случаи елементарните модели са подходящи за оценка на замърсяването, въпреки че в някои ситуации се налагат по-сложни числени модели. Оценителите могат да използват числени модели, за да прогнозират комбинираните ефекти от точкови и дифузни източници на замърсяване на по-големи подпочвени водни обекти и зависимите повърхностни води и екосистеми, както и да прогнозират ефектите върху черпенето и изкуственото възстановяване на водните ресурси. В допълнение, разработването на числен модел помага на оценителите да:
4.5 Идентификация на инструментите: Сравнение на необходимостта и наличието и примериРъководството IMPRESS разглежда въздействията и видовете натиск. Следователно инструментите са идентифицирани в две направления: или спомагат за остойностяване на видовете натиск, за които се предполага, че причиняват въздействия, или способстват за оценката на състоянието (въздействието, оценено чрез промяната в състоянието). Тази идентификация се извършва за основните категории водни обекти, т.е. реки, езера и изкуствени езера, подпочвени води и преходни води. Някои инструменти могат да се използват за няколко категории водни обекти. За да се улесни проучването, видовете натиск са групирани по функции (например заустване на хранителни вещества), независимо от самите източници. Идентификацията на инструментите се извършва чрез разработване на четири матрици, по една за всяка категория воден обект. Всички таблици имат една и съща структура: целите са представени в колонки, а видовете натиск по редове. Всяка клетка представлява “група инструменти”, за които се счита, че ще осигурят очакваната информация. Цветът на клетката определя наличието на поне един инструмент, който може да остойности натиска и да оцени свързаните с него въздействия. Ненужните клетки са попълнени с “NA”, което означава “не е приложимо”. Оценката на състоянието се счита за общ инструмент, свързан с елементите на категорията и е посочена в заглавния ред на всяка матрица. 4.5.1 Инструменти за рекитеТаблица 4.4 Оценка на степента на наличност на инструментите, необходими за речните водни обекти
Имайте предвид, че съществуващите класификации обикновено не отчитат разликата на биологичните елементи на естественото състояние, както се изисква от РДВ, Анекс V, 1.2. Следователно, техните резултати имат ограничена стойност, но трябва да се използват при първата оценка през 2004 (допълнително описание в Глава 3.6). Инструментите за остойностяване на натиска и въздействието са налични само за ограничен брой видове натиск, като повечето от тях се занимават с натиска от замърсяване с органични и хранителни вещества. Имайки предвид групите инструменти, само 10% от тези групи могат да бъдат представени с примери за използвани инструменти. Напротив, много групи (около 45% всяка) все още изискват усилия за изпълнение или научно разработване, главно по отношение на оценките, свързани с морфологията. В идеалния случай, остойностяването на натиска се извършва чрез данни от наблюдение. В много случаи, обаче, такива данни не съществуват, или не се наблюдават. Следователно, съществуващите инструменти използват алтернативна информация за остойностяване на натиска. За натиска от селското стопанство се обработва информация относно вида почви, селскостопанската дейност и стратегията за управление, а при отпадните води е необходимо да се отчете и дела на населението за вида обработка. Резултатите от инструментите трябва да бъдат обединени с друг инструменти, който комбинира информация за видовете натиск с представяне на приемащия воден обект. Следователно, натискът от черпене, например, трябва първо да бъде остойностен, а след това комбиниран с информация за речната система, за да се определи реалното въздействие. Използваните в момента инструменти за натиска от замърсяване (взети са примери от MONERIS, Nopolu, SENTWA, виж Анекс IV) не са фундаментално различни. Според изискванията на страните и потребностите от отчитане, някои процеси са повече или по-малко подробни, както е показано по-долу, (повече подробности и използвана литература са представени в Анекс IV):
По инициативата EUROHARP се правят усилия за сравнение на моделите на натиск от замърсяване с хранителни вещества (подробности можете да намерите на http://www.euroharp.org). За съжаление, работният график не съвпада с отчитането за 2004, но трябва да помогне на по-късните етапи от изпълнението на директивата. Разработени са и са калибрирани голям брой инструменти за моделиране на въздействията в реките, за които SIMCAT е пример (виж анекса). Тези модели, обаче са разработени главно за симулиране на физикохимични механизми и не помагат за оценката на новите проблеми, повдигнати от Директивата. Не може да се намери използван инструмент, който да може да оцени въздействието от промените в хидроморфоложкия режим или морфологията. Предишните налични данни за заустванията, обаче, могат да бъдат използвани за моделиране на ад хок индикатори. Условията за хвърляне на хайвер на щуката, ефективността на стълбите за риби или въздействието от запълване на язовирите и др., например, могат да бъдат оценени посредством статистически данни за дневното заустване и проста оценка – взаимоотношения на заустването. Основният пропуск е липсата на референтни данни, които се отнасят за всички водни обекти: каква е водната оценка над ливадата, какво е заустването на бентовете, колко “малки” наводнения са станали? Инструментите за оценка на състоянието често са добре документирани и налични. Те използват данни от наблюдения, които могат да бъдат използвани за получаване на вероятните въздействия. Повечето страни са разработили свои собствени класификационни системи, които се различават до известна степен. Финландската система за класификация качеството на водите (виж Анекс IV) има за цел да осигури информация за възможностите за ползване на вода за човешки нужди. Тя отчита само елементите на екологичното качество, които имат пряко въздействие върху възможността на водата да бъде използвана. Системата работи по един и същи начин с водните обекти, без да прави разлика между различните категории води или видове водни обекти. Класификацията се основава най-вече на елементите на химичния състав, но и на някои биологични компоненти, например хигиенни показатели, хлорофил и цъфтеж на водораслите. Критериите и праговите концентрации са представени в Анекса. Класификационната схема на речните екосистеми в Англия и Уелс, чиито прагове са представени в Анекса, използва решетка с 8 физикохимични детерминанти, които се прилагат в точките за наблюдение. Използваните физикохимични количества могат да бъдат получени чрез данни от наблюдение или моделиране. Категории 1 и 2 представят условия, подходящи за популациите сьомга и сипринид. Германският инструмент за оценка, създаден от LAWA (Държавна работна група за водите) оценява състоянието на водния обект чрез екологично наблюдение. За разлика от останалите инструменти, този отчита общите критерии, включително лошото състояние на речната мрежа. Всички прогнози за вероятността от непостигане на добро екологично или химично състояние в периода на наблюдение, се осъществяват според правилото, описано в Анекса. Френската SEQ има за цел да отчете всички подразделения на водната система (реки, езера, подпочвени и преходни води) и техните компоненти (вода, биология, морфология). Състоянието се определя чрез сравнение на праговите стойности, определени за съответната група детерминанти, като се отчита вида водоползване. Този подход използва цялата налична информация и регламенти, но е доста по-сложен. Повече подробности можете да намерите в Анекс IV. Обобщение на инструментите, подходящи за реките Съществуват много инструменти, но за съжаление те са насочени към класическото замърсяване, което може да бъде изчислено и моделирано. Необходима е много работа за създаване на инструменти за хидроложките видове натиск. В този случай може да се разработи набор от показатели, потвърдени от местното идентифициране на съответните прагови стойности. Морфологичните и биологичните видове натиск, които не са добре разбрани, изискват средства за извършване на оценка на екологичното състояние, включително връзки с местообитанията и птиците в крайречните територии. 4.5.2 Инструменти за естествените и изкуствени езераТаблица 4.5 Оценка на наличието на инструменти, необходими за езерата.
Инструментите за остойностяване на натиска и въздействията от замърсители не са по-различни от тези, които се използват за реките и не се обсъждат тук отново. Най-основният инструмент за оценка на въздействията е моделът OECD (известен като “моделът на Vollenweider”), вече споменат в проучвателната част. Той може да се използва за по-точна оценка от проучването, ако има достатъчно изходни данни и време за подновяване. Тъй като много езера се получават от изграждането на язовири, въздействието от оттеглянето върху качеството на водата се проучва в много страни. През 1980-те години бяха използвани подбрани модели на оттегляне, за да се изпълнят правилата за управление на язовирите при промяна на термичното наслояване от съхраняваните води и ограничената еутрофикация. Успоредно с това са проведени много проучвания, за да се разберат взаимоотношенията между промените в нивото на водата (поради водоползване) и биологичното функциониране на бреговете. Целта е двойна: да се повишат удобствата на водния обект, особено по време на туристическия сезон, и да се намалят неблагоприятните въздействия от изграждането на язовирите. Независимо от факта, че резултатите от тези подходи не могат да се приемат като напълно използвани инструменти, те могат да се приложат като основа за проучване, особено ако експертите, които работят с тези водни обекти все още са в позиция да помогнат за изпълнението на Директивата. Инструментите за оценка на състоянието се използват рутинно само в ограничен брой страни, които проследяват тези води. Повечето от тях се отнасят предимно за еутрофикацията и са представени в много литература. За оценката на риска от непостигане на целите при питейната вода и водата за къпане, могат да се използват данни за спазването на директиви на ЕС 75/440/EEC (повърхностни води, предназначени за пиене) и 76/160/EWG (води за къпане). Обобщение на инструментите, необходими за езерата Що се отнася до групите инструменти, на практика никоя от тях не може да се представи с използван инструмент. Половината от тях се нуждаят от усилия за приложение, а останалата част изискват научно разработване, главно по отношение на оценките, свързани с хидроложкия режим. И отново, липсват инструменти, описващи въздействията върху различните видове и изобилието в естественото състояние на биологичните елементи. 4.5.3 Инструменти за подпочвени водиИндексите и картите за уязвимост на подпочвените води са полезни инструменти за оценка на вероятните въздействия от замърсяване по време на процеса на характеризиране. Отчитайки редица фактори, могат да бъдат ранжирани податливостта или уязвимостта на подпочвените водни обекти към замърсяване. Обикновено, методите за ранжиране на уязвимостта отчитат редица параметри, между които:
Картите за уязвимост на подпочвените води, базирани на регионална оценка чрез система от индекси, могат да бъдат използвани като проучвателен инструмент за бърза оценка на относителния мащаб на въздействията в резултат на видовете натиск. Те могат да бъдат полезни, за да се определи дали подпочвените водни обекти са изправени пред риск от замърсяване при първоначалното характеризиране. Оценката на уязвимостта на подпочвените води може да бъде комбинирана с модели на дифузно замърсяване, например тези, разработени за нитратите в Холандия (STONE; подробности можете да намерите на страница http://www.riza.nl/projecten_nl.html) или за пестицидите във Великобритания (POPPIE; подробности можете да намерите на адрес http://www.meds-sdmm.dfo-mpo.gc.ca/meds/Prog_Int/ICES/ICES_e.htm), за отчитане на цялостните рискове за качеството на водите на ниво подпочвен воден обект. 
Висока водна маса Тънка почва (без движение) Тънка ненаситена зона Разчупен варовик Дебела глинеста почва Слабопропускливо движение Дълбока водна маса Пясък и чакъл Фигура 4.1 Силно и слабо уязвими подпочвени водни обекти (с разрешението на Форума за подпочвени води във Великобритания). Модели за подпочвените води: Моделирането на дебита на подпочвените води е полезно за три основни цели. Първо, то може да бъде полезно при прогнозирането на вероятните въздействия от черпенето и изкуственото възстановяване на подпочвения воден обект и свързаните с него водни обекти, и впоследствие, за да се определи дали подпочвеният воден обект може да постигне добро количествено състояние. Второ, разработването на стабилен модел за дебита на подпочвените води е необходима предпоставка за всяко моделиране на движение на замърсители, предприето като част от анализа на натиска от замърсяване на водните обекти. И накрая, моделът е полезен по-късно в процеса на РДВ за разработване на ефективна програма от мерки и за управление на водния обект. Обикновено, моделите на дебита на подпочвените води, също симулират взаимодействие на подпочвените води с други части на хидроложкия цикъл. Взаимодействията между подпочвените и повърхностните води и влажните зони могат да се симулират, което е от съществено значение за прогнозирането на взаимодействията между повърхностните водни обекти и прилежащите към тях подпочвени водни обекти. Моделите на подпочвените водни ресурси са в много форми, от прости, обикновено аналитични модели на водния баланс на вливането и отливането на вода в подпочвения воден обект, до сложни числени модели на дебитните системи на подпочвените води в рамките на един обект. Простите модели включват стандартни аналитични решения за ефектите от черпенето на вода. Най-често използваните инструменти като Aquifer Win32 (подробности ще намерите на адрес http://www.aquiferanalysis.com/modelsum.thm) и P-Test вече са налични, и осигуряват анализ на данните от изпомпването за прогнозиране на въздействието върху нивото на водата. За регионалните проучвания или, ако е необходим по-сложен анализ, широко се използва MODFLOW (данни ще намерите на адрес http://water.usgs.gov/software/modflow.html), числен модел на дебита на подпочвените води, разработен от Американския геоложки институт, който се разпространява безплатно. Алтернативни кодове, например MIKE-SHE (подробности ще намерите на адрес http://www.dhisoftware.com/mikeshe/) също се използват в редица страни членки, за да се симулира дебита на подпочвените води на ниво водосборен басейн. Когато дебитният режим на подпочвените води е ясен, е възможно да бъдат отчетени ефектите от натиска от замърсяване. Вече съществуват инструменти, които могат да бъдат полезни, включително ConSim (подробности ще намерите на адрес http://www.environmentagency.gov.uk/subjects/waters/groundwater), аналитичен модел, разработен от Агенцията по околна среда (Англия и Уелс), който използва вероятностни техники за прогнозиране на въздействието върху качеството на подпочвени води от замърсяване на почвите и повърхностни зауствания. Ако е необходимо да се използват по-сложни модели MODFLOW (подробности ще намерите на адрес http://water.usgs.gov/software/modflow.html) може да бъде комбиниран с кодовете за движение на замърсяването, MT3D или MT3DMS (подробности ще намерите на адрес http://hydro.geo.ua.edu/mt3d/), за да се прогнозират въздействията от точкови източници на замърсяване. За MODFLOW съществуват и патентовани предварителни процесори. При дифузното замърсяване съществуващите числени модели са по-малко полезни, като при тези обстоятелства оценките на уязвимостта на подпочвените води са ценен инструмент за оценка на риска за качеството на подпочвените води. Рамковата директива за водите не разграничава подпочвените води в различни пластове – всички подпочвени води изискват еднаква степен на защита от замърсяване. Въздействието, което замърсяването може да има върху подпочвените води, обаче, е различно за различните обекти, в зависимост от хидрогеоложките свойства на прилежащата почва, подвижните и неподвижните геоложки пластове. Следователно, въздействието върху състоянието на подпочвения воден обект и евентуалната програма от мерки за даден вид натиск от замърсяване, ще се променят в различните водоносни слоеве. 4.5.4 Инструменти за преходните водиИнструментите за оценка на състоянието все още не са напълно разработени и може би няма да бъдат напълно дефинирани, докато не се постигне пълно съгласие на научната общност. Най-добре уредените въпроси отново са тези, свързани с причините за еутрофикация и полезните видове ползване, които са свързани с публичното здраве. Инструментите за остойностяване на натиска и въздействията, свързани със заустването на хранителни вещества, са описани в раздела за реките. Основната разлика е наличието на насоки HARP/Nut и HARP/Haz, приети с Конвенцията Оспар, с изключение на Harp/Nut GL6, което в момента се оценява в рамките на програмата Euroharp (виж Анекса). Насоките Harp/Nut не са “инструмент”, а осигуряват кохерентна рамка за остойностяване на товарите от хранителни вещества (и органични субстанции), заустени в морски и преходни води, сравнени и калибрирани с крайречните флюсове, където това сравнение е възможно. Много е важно да споменем това, тъй като резултатите са достатъчно прозрачни, което улеснява информирането на обществеността. Инструментите за оценка на замърсяването, спомената по-горе, явно се отнася за тези насоки и изчислява резултати, които отговарят на изискванията за формат, по тези насоки: по средства (канализация, пречиствателно съоръжение и др.) и по източник (битов, промишлен и др.), за да се подготви дефинирането на програмите от мерки за борба със замърсяването. Трябва, обаче, да се направят няколко настройки, за да се изготви отчет по водни обекти, тъй като Оспар изисква само данни за морските води. Таблица 4.6 Оценка на наличието на инструменти, необходими за крайбрежните и преходните водни обекти.
Важните въздействия върху преходните води са свързани с промените в хидроложкия режим и режима на приливите и отливите в резултат на заприщване на реките и естуарите и от пристанищните и корабоплавателните дейности. Пример за използване на експертна оценка на въздействията е представен в Анекса към глава 6. Обобщение на инструментите, подходящи за крайбрежни и преходни води За този вид водни обекти липсват инструменти за оценка на натиска и въздействията. Повече от половината групи инструменти попадат в третия случай, при който е необходимо проучване, а другата половина изискват изпълнение. Каталог: docs -> Zakoni -> EURukovodstva EURukovodstva -> Рамкова директива за водите (2000/60/ЕС) Ръководство №1 Икономиката и околната среда EURukovodstva -> 1. обхват на насоките EURukovodstva -> Наръчник №10 реки и езера – типология, изходни условия и системи за класификация EURukovodstva -> Ръководство №8 Публично участие във връзка с Рамковата директива за водите EURukovodstva -> Доклад 2009 025 обща стратегия за прилагане на рамковата директива за водите EURukovodstva -> Доклад 2009 040 обща стратегия за прилагане на рамковата директива за водите (2000/60/ЕС) EURukovodstva -> Доклад 2009 030 обща стратегия за изпълнение на рамковата директива за водите (2000/60/ЕО) EURukovodstva -> Обща стратегия за изпълнение за Рамковата Директива за водите (2000/60/ЕК) Ръководен документ No 12 Изтегляне 3.18 Mb. Сподели с приятели:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||