Расчет сбросов загрязняющих веществ

В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ПЛАТЫ ЗА НИХ

Цель работы:

1. Познакомить студентов с основными характеристиками качества сбрасываемой воды и водных объектов.

2. Определить ПДС (предельно-допустимые сбросы) загрязняющих веществ в различные водные объекты.

3. Познакомить с понятиями лимитный и сверхлимитный сбросы.

4. Определить плату за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты.

НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

За предельно – допустимую концентрацию (ПДК) вредных веществ в водных объектах берут совокупность показателей, при которых сохраняются безопасность для здоровья человека и нормальные условия водопользования.

ПДК загрязняющего вещества в воде водного объекта – это такая концентрация, при превышении которой вода становится не пригодной для одного или нескольких видов водопользования.

В основе нормирования лежат три критерия вредности:

а) влияние на общий санитарный режим водного объекта;

б) влияние на органолептические свойства воды;

в) влияние на здоровье населения.

Влияние на общий санитарный режим оценивается по способности водоема к самоочищению; интенсивности процессов минерализации азотосодержащих соединений; интенсивности развития и отмирания водорослей.

Органолептические свойства (окраска, запах, привкус) легко обнаруживаются органами чувств человека и не устраняются обычными методами очистки.

Влияние на здоровье выявляется длительными экспериментами на животных.

ПДК устанавливается по наиболее значимому (лимитирующему) показателю вредности (ЛПВ), воздействие которого проявляется при меньшей концентрации.

Различают: общесанитарный, санитарно - токсикологический и токсикологическийпоказатели вредности, а для водоемов рыбохозяйственного значения еще и рыбохозяйственный.

Рыбохозяйственный показатель вредности - это такая концентрация вредного вещества, при постоянном присутствии которой водоем остается практически чистым:

1) в нем не зарегистрированы случаи гибели рыб и их кормовых организмов;

2) не наблюдается постоянного исчезновения тех или иных видов рыб;

3) не происходит порчи товарного качества рыбы;

4) не отмечаются условия, способные в определенные сезоны привести к гибели рыбы.

Как правило, водоем загрязняется несколькими ингредиентами. Поэтому оценивается комбинированное воздействие загрязняющих веществ, относящихся к одной группе по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ). Для всех веществ при рыбохозяйственном использовании и для веществ 1 и 2 классов опасности при хозяйственно-питьевом и культурно-бытовом водопользованиисумма отношений концентраций загрязняющих веществ в контрольном створе (C_к.ст.) к их ПДК должна быть меньше или равна единице.

, (4.1)

Контрольный створ – поперечное сечение водного объекта, где состав и свойства воды должны соответствовать нормативам качества.

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Основными показателями качества воды различных источников являются: физические, химические, биологические и бактериологические.

К физическим показателям относятся:

· со­дер­жа­ние взве­шен­ных ве­ществ (частиц песка, ила, планктона), которые оп­ре­де­ля­ют­ся взве­ши­ва­ни­ем осад­ка по­сле его вы­па­ри­ва­ния, (мг/л);

· цвет­ность(окраска) оценивается в ус­лов­ных еди­ни­цах;

· вкус и за­пах оце­ни­ва­ют­ся в бал­лах (органолептически) ли­бо по по­ро­гу раз­бав­ле­ния.

Химические показатели условно делятся на пять групп:главные ионы, растворенные газы, биогенные вещества, микроэлементы и органические вещества.

Главные ионы. В природных водахнаиболее распространены анионы: HCO , SO , Cl^-, CO , HSiO , NO₂, NO₃; катионы:Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ , Fe²⁺.

Содержание в воде растворимых солей кальция и магния характеризует ее жесткость. Различают жесткость карбонатную (СаСО₃, MgCO₃) и некарбонатную (СаSO₄, MgSO₄, CaCl₂, MgCl₂, Ca(NO₃)₂, Mg(NO₃)₂).

Растворенные газы: O₂, CO₂, H₂S и др.

Содержание кислорода в воде определяется поступлением его из воздуха и образованием в результате фотосинтеза. Растворимость кислорода зависит от температуры воды: чем ниже температура, тем его меньше.

СО₂в воде находится как в растворенном виде, так и в виде углекислоты. Основными источниками углекислого газа являются процессы распада биохимических веществ.

H₂Sбывает органического (продукт распада) и неорганического (растворение минеральных солей) происхождения. Сероводород придает воде неприятный запах и вызывает коррозию металла.

Биогенные вещества, необходимые для жизнедеятельности водных организмов, образуются в процессе обмена веществ (соединения азота и фосфора).

Микроэлементы - элементы, содержание которых в воде менее одного мг/л. Наиболее важными для человека являются йод и фтор.

Органические вещества присутствуют в виде гуминовых соединений, образующихся при разложении растительных остатков и органических соединений, поступающих со стоками. Их определяют показателями: ХПК (хи­ми­че­ское по­треб­ле­ние ки­сло­ро­да) и БПК (био­ло­ги­че­ское по­треб­ле­ние ки­сло­ро­да). ХПК (мг/л) – это ко­ли­че­ст­во ки­сло­ро­да, ко­то­рое идет на окис­ле­ние ор­га­ни­ки хи­ми­че­ским пу­тем в при­сут­ст­вии ка­та­ли­за­то­ра (суль­фа­та се­реб­ра или би­хро­ма­та ка­лия).БПК (мг/л) – это ко­ли­че­ст­во ки­сло­ро­да, ко­то­рое идет на окис­ле­ние ор­га­ни­ки ес­те­ст­вен­ным пу­тем (био­ло­ги­че­ское окис­ле­ние ве­ществ).

Биологические показатели характеризуются наличием в воде гидробионтов и гидрофлоры.

Гидробионты- обитатели водоема от дна до поверхности.

Гидрофлора- водная растительность (макро - и микрофиты).Макрофиты - высшая форма растительности. Микрофиты - водоросли. При отмирании макрофитов вода обогащается органическими веществами, ухудшающими органолептические показатели. Микрофиты продуцируют кислород.

Бактериологические показатели - присутствие болезнетворных микроорганизмов (кишечной палочки). Содержание бактерий группы кишечной палочки в 1 литре воды определяет ее коли-индекс. Наименьший объем воды (мл), приходящийся на 1 кишечную палочку, называется коли-титром.

Активная реакция рН. рН – числовое выражение относительной кислотности и щелочности раствора, измеряемое по шкале от 0 до 14. Это отрицательный логарифм концентрации ионов водорода в растворе.

Требования к качеству воды зависят от цели ее использования.

Нормы качества поверхностных вод устанавливаются для водных объектов хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового и рыбохозяйственногоиспользования (см. табл. 4.1).

К хозяйственно-питьевому относится использование водных объектов для бытовых целей и предприятий пищевой промышленности.

Коммунально-бытовое водопользование - использование водных объектов для купания, спорта и отдыха населения.

Рыбохозяйственныеводотоки и водоемы используются для воспроизводства, промысла и миграции рыб, беспозвоночных и водных млекопитающих. Основными требованиями являются: выживаемость, воспроизводство, темпы роста, отсутствие неприятного привкуса и запаха, отсутствие токсикантов и возбудителей болезней в рыбах и других водных организмах.

Таблица 4.1

Требования к качеству воды

Цели водопользования

Показатели

Хоз-питьевые

Коммун.- быт.

Нужды рыбного хоз-ва

нужды населения

нужды населения

высшей и 1 категории

2 категории

Взвешенные вещества

При сбросе сточных вод и др. работах на водном объекте содержание взвешенных веществ в контрольном створе не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на

(г/м3)

0,25

0,75

0,25

0,75

Продолжение табл.4.1

Плавающие примеси (в-ва)

На поверхности воды не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и скопления др. примесей.

Окраска

Не должна обнаруживаться в столбике высотой (см)

Вода не должна приобретать посторонней окраски.

Запахи, привку-сы

Вода не должна приобретать запахи интенсивностью >1 балла, обнаруживаемые:

Вода не должна сообщать посторонних запахов и привкусов мясу рыбы.

не­по­сред­ст­вен но, при хло­ри­ро­ва­нии и др. способах обработки

непосредст-венно

Водород- ный показа-тель (рН)

Не должен выходить за пределы 6,5 - 8,5.

Минера-лизация (мг/л)

Не более 1000, в том числе: хлоридов 350 сульфатов500, железа не более 0,3. Общая жесткость 0,7 мг-экв/л

Нормируется по показателю «привкуса»

Нормируется согласно таксациям рыбохозяйственных водных объектов

Раство-ренный

Должен быть не менее 4 мг/л в любой период года

В зимний подледный период должен быть не менее (мг/л)

кислород

(мг/л)

В летний период не менее 6мг/л

Не должно превышать при температуре 20°С (мгО2/л)

БПКполн

Не должно превышать (мгО2/л)

ХПК

15 мг

30 мг

—

—

Химиче-ские вещ-ва

Не должны содержаться в концентрациях, превышающих нормативы

Продолжение табл. 4.1

Возбуди-тели заболева-ний

Вода не должна содержать возбудителей заболеваний, в т.ч. жизнеспособные яйца гельминитов (оскарид, власоглав, токсокар, фасциол) и жизнеспособных патогенных кишечных простейших.

Токсич-ность воды

—

—

Вода водного объекта не должна оказывать хронического токсического действия на тест-объекты.