Предисловие

Природный ресурс «вода в реке» уникален по изменяющимся свойствам воды и её количественному распределению между гидрологическими периодами. Река, в отличие от водоёмов, озёр и атмосферы, имеет движение в постоянном направлении, ограниченном берегами. Динамично меняющийся расход воды несёт потоки веществ, которые увеличиваются при движении к устью реки. Изучение этого движения привело к созданию теории струй в водотоке.

Струйная теория [12], в основу которой положены фотографии рек из космоса, результаты собственных наблюдений и результаты, полученные многими другими исследователями,  не соответствует инструкциям, стандартам и правилам, действующим  в настоящее время. Возникла ситуация с двусторонним исходом: либо попытаться приспособить теорию к существующим правовой и нормативной базам, либо не приспосабливать.

Попытка приспособить теорию была, и она закончилась неудачно. В 1985~г. впервые была введена норма предельно допустимого сброса (ПДС) сточных вод в реки, отличающаяся от прежних норм размерностью часового расхода массы вещества. Одновременно были введены лимиты на основе ранее существовавших способов раздельного измерения и учёта воды и концентраций веществ. Они фактически подменили ПДС произвольно назначаемыми числами. В системе государственного учёта и отчётности нормы ПДС не нашли применения. Система платежей привела к манипулированию нормой ПДС, которая превратилась в инструмент, обеспечивающий часть экономических интересов водопользователей. 

К моменту внедрения ПДС подобную норму  6 лет применяли в Енисейском бассейновом управлении по регулированию использования и охране вод Минводхоза РСФСР  (Енбассуправлении). Работала автоматизированная система контроля эффективности водоохранных мероприятий (АСКВод <<Енисей>>), в которой использованы нормы воздействия, выраженные часовыми расходами масс веществ. За эти годы мы достигли лучших водоохранных результатов в России. Наши нормы и стали прообразом норм ПДС.

Опыт, накопленный при эксплуатации АСКВод, определяет обстановку, при которой нормирование приводит к ожидаемому эффекту [10]. Эта обстановка c согласия других контролирующих органов была создана в Енисейском бассейне в виде эксперимента. Она характеризовалась следующими основными положениями.

1. Факты превышения рыбохозяйственных ПДК в истоках рек мы объявили природными явлениями, не подвластными людям.

2. Учитывали, что в каждой реке природа создала интервал концентраций, которые обеспечили оптимальные условия для существованиягидробиоты. В качестве естественной нормы качества воды в каждой реке была принята статистически вероятная концентрация вещества, даже если она была существенно выше ПДК.

3. Антропогенное загрязнение рек признали временно неустранимым фактом. По технологическим и экономическим причинам за обозримый срок в условиях развития производительных сил мы не рассчитывали всюду не увеличивать антропогенное воздействие.

4. Приняли к руководству, что рост загрязнения реки происходит в результате увеличения доли расхода массы вещества (массотока) в расходе воды (водотоке). Успех охраны вод от загрязнения  оценивали по снижению величины массотока условного вещества, содержащегося в сточных водах («на выходе из трубы»). Этого было достаточно. Показатели качества речной воды в каждом контрольном створе реки содержались в распечатках АСКВод, но их не применяли в управлении нагрузками на реку, а рассчитывали ради исполнения требований водного законодательства.

В большинстве сторон водоохранной работы в бассейне применяли норматив воздействия на воду реки. Его использовали при общении с водопользователями, учёте водоохранной работы и в обобщениях. На территории СССР только в Енбассуправлении до 1986 г. действовали перечисленные установки в нарушение инструкций и законов. Этих установок недоставало в стране после введения норм ПДС. Поэтому нормы ПДС не стали тем, ради чего они были приняты:

- эталоном для выбора лучшей технологии производства или технологии очистки сточных вод;
- целевым заданием для разработчика технологий;
- мерилом необходимых усилий для восстановления реки от загрязнения;
- мерой конечного антропогенного воздействия на реки по городам, административным территориям и в целом по стране и основой для планирования вложений в охрану вод.

Лимит противостоял норме ПДС, а не поддерживал её.  Введение ПДС - это неудачная попытка  приспособления зарождающейся теории к условиям, реализующим устаревшую теорию смешения.  Повторять неудачу не имеет смысла.

Теория струй и практика её применения основаны на отрицании всего, что относилось к смешению концентраций веществ в реке, и на творческом приложении остальной научной базы. Поэтому струйная теория приобрела особенности, не совместимые с понятиями, утвердившимися в системе управления. Этим объясняется необходимость предварительного изложения её основ в первой главе. В то же время можно легко усмотреть совпадение некоторых положений струйной теории с основными теоретическими положениями, которые были изложены в статье разработчиков алгоритма норм  предельно допустимой нагрузки (ПДН) [22],  сторонников принципа смешения концентраций вещества в реке.
Задача методического пособия состоит в объяснении  принципов и методов расчёта предельной (ПДМ) и временной (ВРМ) норм расходов масс веществ «на выходе из трубы» в реку, основанных на струйной теории.
 
Приношу глубокую благодарность  М. С. Чернятину, председателю красноярского регионального отделения Международной Академии экологии и природопользования им. В.С. Анучина за постоянную моральную поддержку и хлопоты, связанные с изданием книги.