Diffuse pollution of waterbodies and assessment of nutrient removal under diff erent land-use scenarios in a catchment area

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The concept of the process of diffuse pollution of waterbodies of various dimensions is presented. The algorithm for calculating the average annual volume of removal and migration of the main nutrients—nitrogen and phosphorus—from the catchment into the ravine and river network of a small river is demonstrated. The results of simulating the characteristics of the spring runoff, soil erosion, and removal of nutrients from the catchment area into the Istra River (Russia) with hypothetical changes in its landscape structure under the influence of urbanization and reforestation are developed through a series of calculations.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. V. Yasinskiy

Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: yasisergej@yandex.ru
Russian Federation, 29, Staromonetny, Moscow, 119017

E. V. Venitsianov

Water Problems Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: yasisergej@yandex.ru
Russian Federation, 3, Gubkina street, Moscow 119333

I. A. Vishnevskaya

Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences

Email: yasisergej@yandex.ru
Russian Federation, 29, Staromonetny, Moscow, 119017

References

  1. Алексеевский Н.И., Чалов Р.С. Движение наносов и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ, 1997. 166 с.
  2. Антипов А.Н., Корытный Л.М. Географические аспекты гидрологических исследований. Новосибирск: Наука, 1981. 176 с.
  3. Ахметьева Н.П., Лапина Е.Е. Генетическая структура подземного стока в Иваньковское водохранилище // Вод. хоз-во России. Проблемы. Технологии. Управление. 2013. № 1. С. 33–51.
  4. Барабанов А.Т. Агролесомелиорация в почвозащитном земледелии. Волгоград: ВНИИАЛМ, 1993. 155 с.
  5. Бобровицкая Н.Н. Исследование и расчет смыва почвы со склонов // Сб. работ по гидрологии. № 12. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 93–99.
  6. Борисова Г.Г., Дальков М.П., Макарова Е.Н. Модель расчета массы биогенных элементов, поступающих в водные объекты с поверхностным стоком с сельскохозяйственных угодий // Вода России. Математическое моделирование в управлении водопользованием / Под ред. Черняева А.М. Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2000. С. 140–150.
  7. Вериго С.А., Разумова П.П. Почвенная влага. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 328 с.
  8. Виноградова Н.Н. Исследование баланса взвешенного вещества в Можайском водохранилище // Вод. ресурсы. № 6. 1991. С. 38–49.
  9. Вода России. Малые реки / Под ред. Черняева А.М. Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2001. 803 с.
  10. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 416 с.
  11. Голосов В.Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы в верхних звеньях флювиальной сети освоенных равнин умеренного пояса. Автореф. … докт. географ. наук. М.: Изд-во МГУ, 2003. 45 с.
  12. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды в Российской федерации в 1992 г. // Зеленый мир. 1993. № 9 (17). 106 с.
  13. Дёмин А.П., Болгов М.В., Филиппова И.А. Влияние климатических и антропогенных факторов на изменение нагрузки на водные ресурсы в бассейне реки Волги // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов. Тр. IV Всерос. конф. с международ. участием / Отв. ред. Болгов М.В. М.: ИВП РАН, 2015. С. 278–281.
  14. Иваньковское водохранилище. Современное состояние и проблемы охраны. М.: Наука, 2000. 344 с.
  15. Имитационное моделирование системы “водосбор – река – морской залив”. Таллин: Валгус, 1989. 428 с.
  16. Инструкция по определению расчетных гидрологических характеристик при проектировании противоэрозионных мероприятий на Европейской территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 62 с.
  17. Кондратьев С.А. Оценка возможных антропогенных изменений стока и выноса биогенных элементов с малых водосборов лесной зоны на основе математической модели // Вод. ресурсы. 1990. № 3. С. 24–32
  18. Кондратьев С.А., Голосов С.Д., Крейман К.Д., Игнатьева Н.В. Моделирование гидрологических процессов и массопереноса в системе “водосбор–водоем” // Вод. ресурсы. 1998. № 2. С. 571–580.
  19. Концепция рационального использования и охраны малых рек. М.: Росгипроводхоз, 1991. 36 с.
  20. Коронкевич Н.И. Водный баланс Русской равнины и его антропогенные изменения. М.: Наука, 1990. 204 с.
  21. Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: ИГ СО РАН, 2001. 163 с.
  22. Ландшафт и воды. Вопросы географии. Вып. 102. М.: Мысль, 1976. 208 с.
  23. Львович М.И. Вода и жизнь. М.: Мысль, 1986. 254 с.
  24. Методика разработки систем земледелия на ландшафтной основе. Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ, 1996. 132 с.
  25. Михайлов С.А. Диффузное загрязнение водных экосистем. Методы оценки и математические модели. Баранаул: День, 2000. 131 с.
  26. Назаров Н.А. Оценки эрозионного смыва почв и выноса биогенных элементов с поверхностным стоком талых и дождевых вод в речном бассейне // Вод. ресурсы. 1996. № 6. С. 645–652.
  27. Назаров Н.А., Леонов А.В. Моделирование водного и биогеохимического циклов лесного бассейна в течение года // Вод. ресурсы. 1999. № 1. С. 53–47.
  28. Носаль А.П., Черняев А.М. Изменения качества воды // Вода России. Малые реки / Под ред. Черняева А.М. Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2001. С. 404–424.
  29. Оценка ресурсов и качества поверхностных вод (на примере Московского региона). М.: Изд-во МГУ, 1989. 197 c.
  30. Пряжинская В.Г. Математические модели выноса биогенных веществ с сельскохозяйственных угодий // Вода России. Математическое моделирование в управлении водопользованием / Под ред. Черняева А.М. Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2001. С. 130–140.
  31. Субботин А.И. Сток талых и дождевых вод. М.: Гидрометеоиздат, 1966. 375 с.
  32. Субботин А.И., Дыгало В.С. Экспериментальные гидрологические исследования в бассейне р. Москвы. М.: Гидрометеоиздат, 1991. 264 с.
  33. Тенденции и динамика загрязнения окружающей среды Российской Федерации в начале ХХ века. Вып. 2 М.: Росгидромет, 2013. 43 с.
  34. Хрисанов Н.И., Осипов Г.К. Управление эвтрофированием водоемов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 279 с.
  35. Цхай А.А. Мониторинг и управление качеством вод речного бассейна. Барнаул: Алтайское кн. изд-во, 1995. 174 с.
  36. Чалов Р.С., Чернов А.В. Морфология и динамика русел малых рек России и их антропогенные изменения // Малые реки России. М.: ИГРАН, 1994. С. 66–79.
  37. Черногаева Г.М. Влияние городов на водный баланс территории // Вопросы антропогенных изменений водных ресурсов. М.: ИГ АН СССР, 1976. С. 125–132.
  38. Чернышев Е.П., Барымова Н.А. Ландшафтные аспекты структуры и трансформации склонового стока и связанного с ним вещественного обмена (на примере речных систем Центральной лесостепи) // Изв. РАН. Сер. географ. 1992. № 1. С. 41–53.
  39. Черняго Л.С. Методические рекомендации по оценке антропогенного загрязнения малых рек (на примере бассейна р. Малая Истра Московского региона). М.: МПУ, 1993. 43 с.
  40. Чуян Г.А., Бойченко З.А., Тур О.П. Методические рекомендации по оценке выноса биогенных веществ поверхностным стоком. М.: ВАСХНИЛ, 1985. 32 с.
  41. Ясинский С.В. Водный баланс природных зон бассейна Волги в разные по водности фазы многолетнего периода // Изв. РАН. Сер. географ. 2013. № 6. С. 86–101.
  42. Ясинский С.В., Гуров Ф.Н. Метод оценки характеристик диффузного загрязнения малых рек на основе ландшафтно-гидрологического подхода (на примере р. Истры) // Вод. хоз-во России. 2006. № 2. С. 63–91.
  43. Ясинский С.В., Гуров Ф.Н., Шилькрот Г.С. Метод оценки выноса биогенных элементов в овражно-балочную и речную сеть малой реки // Изв. РАН. Сер. географ. 2007. № 4. С. 44–53.
  44. Reckhow K.H., Beanlac M.N., Simpson J.T. Modeling phosphorus loadingand lakeres ponce underuncertainty: amanual andcompilation of export coefficients. 1980. EPA – 440/s-80-0.
  45. http://atlas.mcx.ru/materials/egrpr/content/1sem.html].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. An example of the allocation of interbasin reservoir area.

Download (128KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Zoning of the basin. Istra according to the values of the removal of gross forms of BE - N and P.

Download (577KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Changes in the removal of the BE from the private drainage basins of the r. Istra under land use scenario 3: increasing the area of urbanized areas.

Download (790KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Changes in the removal of the BE from the private drainage basins of the r. Istra under scenario 7 land use (increase in forest area by reducing the area of agrogeosystems).

Download (782KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences