Кризис идеологии смешения.

Когда наши потомки увидят пустыню, в которую мы превратили

Землю, какое оправдание они найдут для нас?

Айзек Азимов

Назовем системой управления совокупность законов, наставлений, правил и структуры органов, связанных с воздействием на речную воду и с оценкой результатов такого воздействия. Система управления должна соответствовать концепции охраны вод.

Существующая концепция образно выражается любимым афоризмом И.Д Родзиллера: "Убивает не масса, убивает концентрация". А концентрация рассеивается в реке на основе турбулентной диффузии. Официальное зарождение концепции датируется 1939 г. [1], когда были приняты первые "Правила спуска сточных вод в водоёмы" (ОСТ 90014-39). Расчетную концентрацию вещества в сточных водах рекомендовалось определять с учётом соблюдения ПДК в речной воде. Другая концепция в Европе и Америке состоит в назначении постепенно убывающей концентрации вещества для сточных вод "на конце трубы".

Выбор концепции имел достаточное научное обоснование: В.М. Маккавеев (1931 г.) разработал дифференциальное уравнение турбулентной диффузии [2]. Уравнение выражало изменение лишь концентрации вещества при перемещении частицы воды в реке. В то время только санитарная служба имела данные о качестве речной воды, используемой для населения и о составе сточных вод. Поэтому она стала организационным центром разработки концепции и создания системы управления сбросами веществ в речную воду на основе ПДК. Выдающуюся роль в этой работе сыграл профессор, Член-корреспондент медицинской Академии Самуил Наумович Черкинский.

Гидрометеослужба стала обобщать результаты гидрохимических исследований рек (О.А. Алекин, 1970 г. [3], следом возникла система мониторинга (Ю.А. Израель, 1978 г. [4]). В этой службе накопилась база гидрохимической информации и ГМС перехватила управление сбросами сточных вод. В сущности, гидрометеослужба, санитарная служба и рыбнадзор, а не службы использования водных ресурсов, управляют нормированием сброса сточных вод в реку на основе регулирования концентраций веществ в соответствии с концепцией. Служба водных ресурсов имела право только утверждать нормы, разработанные по условиям, заданным другими службами. Она избрала методом охраны рек волевое сокращение сброса сточных вод. Наконец, начиная с 1989 г., управление водными ресурсами полностью отделилось от охраны качества вод. Логически завершилась организационная часть концепции - управление концентрацией стало обособленным. Но это обнажило давний кризис концепции и системы управления.

Нереальность концепции обозначилась почти сразу. Вот что записано А.А. Караушевым и Н.А. Панчуриным в Сборнике задач по гидравлике, выпущенным в 1957 г. [5, c. 94]: «Пульсация скоростей … связана с интенсивным перемешиванием водных масс. Это перемешивание в тысячи, сотни тысяч раз превосходит интенсивность физической диффузии, т. е. перемешивания, обусловленного молекулярными явлениями». Выходит, что почти семь десятков лет специалисты в своих расчётах надеялись на сто тысячекратное чудо смешения! И действительно, далее там же написано: «… уравнения турбулентного движения, турбулентной диффузии и турбулентной теплопроводности содержат свойственные для этого вида движения параметры, именуемые виртуальными». Все дальнейшие исследования множества учёных связаны с задачей поиска обоснования этой виртуальности.

Но чуда не происходило. Алекин О.А. в своём капитальном труде <<Основы гидрохимии>> объяснял отсутствие этого чуда в р. Волге ниже впадения притоков (например, р. Камы) тем, что Волга слишком широка и недостаточно глубока [3]. Он же приводил примеры отсутствия такого чуда на других реках, в других странах. Чудо не совершалось и там. Но проблема была прикрыта на длительной время.

А.К. Кузин и А.М. Витченко в 1972 г. [6] установили, что увеличение количества сточных вод при сохранении массы вещества в них улучшает самоочищение водоёмов. Следовательно, предварительное разбавление сточных вод чистой водой до поступления в реку может стать приёмом охраны вод. Это противоречило принципу борьбы с загрязнением вод путем сокращения сброса сточных вод. Выводы авторов были игнорированы. Но это было началом кризиса идеологии.

Наблюдения показали, что разбавления, рассчитанного имеющимися методами, недостаточно. Лапшев Н.Н в 1965 г, предложил прием "предварительного разбавления" сточных вод в реке (официально - в 1977 г.), чем только отстрочил гибель концепции [7].

Отмена ПДС, попытки внедрения то ПДВВ, то ПДН, или НДВ и НДС означают агонию. Идеология исчерпала себя. Бессилие развития выражается хотя бы в том, что в методике расчёта НДС применяется тот же метод смешения, который был принят для расчёта обруганного ПДС.

              Концепция отработала своё время и подлежит замене. Соответственно, нужна замена системе управления воздействиями на реки.

Литература.

Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы, издательство литературы по строительству,- М. 1972.

1. Маккавеев В.М. Теория процессов перемешивания при турбулентном движении.- М., 1931

3. Алекин О.А. Основы гидрохимии.- Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

4. Израэль Ю.А. Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения окружающей природной среды.- Л.: Гидрометеоиздат, 1972 г.

5. Караушев А.В., Панчурин Н.А. "Сборника задач по гидравлике, ч. II.- Л.: Речной транспорт. 1957 г.

6. Кузин А.К. Витченко А.М. Метод экономической оценки самоочищения водоёмов// Проблемы охраны вод.- Вып.1.- 1972. С. 36-42

7. Лапшев Н.Н. Расчёты выпусков сточных вод. - М.: Стройиздат,1977 г

   В.А. Знаменский

   (Текст сообщения, зачитанного 22.03.10 на заседании Енисейского бассейнового Совета)