ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
max берут за основу при принятии мер санитарной охраны водоемов. С помощью этого уравнения можно определить условия, при которых разбавление стоков в водоеме невозможно, и сброс должен быть исключен. Если вода ниже места сброса уже загрязнена так, что
то в этих условиях сброс сточных вод не допускается, даже если нормативные требования к воде водоема отнести к сточным водам.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод при наличии взвешенных веществ. Допустимое содержимое взвешенных веществ (Свзвст) в очищенных сточных водах перед сбросом в водоем рассчитывают исходя из баланса загрязнений с учетом разбавления стоков водой реки по уравнению
Сствзв = Сдоп(γQ/q + 1)+Срвзв, (5.12)
где Сдоп – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме в результате сброса сточных вод, мг/л (содержание взвешенных веществ не должно возрастать более чем на 0,25 для хозяйственно-питьевого и на 0,75 мг/л – для культурно-бытового водопотребления) в соответствии с уравнением (5.4) и (5.5); Свзвр – концентрация взвешенных веществ в водоеме до сброса сточных вод, мг/л; а – коэффициент смешивания сточных вод с водой водоема; Q – наименьший среднемесячный расход воды, м3/с; q – расход сточных вод, м3/с.
Необходимую степень очистки рассчитывают по формуле
Евзв =(Свзвн - Свзвст) / Свзвн ·100% , (5.13)
где Свзвн – концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки, мг/л.
5.6. Определение необходимой степени очистки сточных вод
Степень очистки или разбавление сточных вод перед их сбросом в водоем определяют после установления величины по уравнению Фролова-Родзиллера:
(5.14)
где ; L – расстояние по фарватеру от места сброса сточных вод до ближайшего створа водопользования, м; – коэффициент, который учитывает гидравлические условия смешивания, определяется по формуле:
(5.15)
где – отношение расстояний между местами сброса и водопользования по фарватеру по прямой линии; принимают равным 1 при береговом и 1,5 – при стержневом сбросе сточных вод; Е – коэффициент турбулентной диффузии, который для равнинных рек составляет
(5.16)
где Vср – средняя скорость течения реки, м/ч; Нср – средняя глубина русла, м.
Окончательная кратность необходимого разбавления сточных вод равняется
(5.17)
В случае сброса сточных вод в непроточные водоемы (озера, водохранилища и т.п.) используют метод М.А. Руффеля, по которому полное разбавление сточных вод (nпол) есть результат совместного влияния начального разбавления (nнач), которое происходит в месте выпуска в водоем за счет скорости исходной струи, и основного (nосн), которое осуществляется во время дальнейшего движения потока:
(5.18)
Величину nнач определяют по дополнительным формулам, разным для поверхностного и глубинного выпуска, а nосн – по графикам-номограммам, приведенным в справочниках.
С экологической точки зрения разбавление сточных вод перед сбросом в водоем является несовершенным технологическим приемом, который не уменьшает сброс загрязняющих веществ. Поэтому им можно пользоваться в отдельных случаях, когда количество загрязняющих веществ незначительно и на предприятии небольшой объем сточных вод.
5.7. Бассейновый принцип нормирования сбросов
Выполнение нормативных требований на сброс вредных веществ в водные объекты связано с весьма дорогостоящими мероприятиями. Поэтому установление значений ПДС должно предусматривать оптимизацию затрат на водоохранные мероприятия. Пока основной путь такой оптимизации – использование естественных возможностей водной экосистемы к рассеиванию, ассимиляции вредных веществ, т.е. к тому, что принято называть «самоочищением». Фактически при этом преследуются цели не охраны природы, а только обеспечения показателей качества воды в местах ее использования.
Эти обстоятельства стали основанием для нормирования предприятиям сбросов вредных веществ согласно так называемому «бассейновому принципу». Суть его в том, что при обосновании сбросов для отдельных предприятий учитывая способность к «самоочищению» не в конкретном водном объекте – акцепторе сточных вод, а в совокупности объектов (данной реки, ее притоков), т.е. ПДС устанавливается для бассейна в целом. Предприятиям же устанавливаются дифференцированные квоты на сбросы, причем для отдельных предприятий квоты могут быть выше за счет других. С позиций экологии и сохранения природы такой путь, естественно, нежелателен.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте понятие: загрязненность водного объекта.
2. Что такое «ПДК вредных веществ в водном объекте»?
3. На каком расстоянии находится контрольный створ от створа водопользования проточного водоема?
4. Каковы недостатки концентрации ПДК при оценке качества воды?
5. Какова цель раздельного нормирования качества воды?
6. Что отражает лимитирующий показатель вредности?
7. Каковы принципы выбора репрезентивных показателей?
8. Перечислите основные достоинства нового национального СанПиНа качества воды.
9. Какие основные ощущения вкуса воды квалифицируются согласно ГОСТ?
10. Какой интервал температуры воды является гибельным для большинства водных организмов?
11.Что характеризует биохимический показатель БПК/ХПК?
12. К каким неприятным последствиям ведет попадание в организм кадмия?
13. Каковы отличительные особенности нормирования содержания фтора в воде?
14. Как влияет минеральный состав воды на здоровье человека?
15. Какие соли разлагаются при длительном кипячении воды?
16. Дайте развернутую характеристику следующим показателям: коли-индекс, коли-титр, микробное число.
17. Где находится самый глубоководный выпуск сточной воды в Украине?
18. К каким неблагоприятным последствиям ведет хлорирование воды?
19. Как устанавливается предельно допустимый сброс вредных веществ?
6. НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В
ПОЧВЕ
Ключевым вопросом нормирования антропогенной нагрузки на почву является оценка их загрязненности. По величине зон и уровню загрязнения выделяют фоновое, локальное, региональное и глобальное загрязнение почвы. Фоновым считается такое содержание загрязняющих веществ в почве, которое отвечает или является близким к природному химическому составу почвы. Локальным считается загрязнение почвы вблизи одного или совокупности нескольких источников загрязнения. Региональным является такое загрязнение, которое возникает вследствие переноса загрязняющих веществ на расстояние не более 40км от техногенных и не более 10км от сельскохозяйственных источников загрязнения. Глобальным называется такое загрязнение, которое возникает вследствие дальнего переноса загрязняющих веществ на расстояние свыше 1000км от каких-либо источников загрязнения.
Нормирование загрязняющих веществ в почве имеет три направления: во-первых, нормирование содержания ядохимикатов в пахотном (корнеобитаемом) слое почвы сельскохозяйственных угодий; во-вторых, нормирование накопления токсичных веществ на территории предприятия; в третьих, – нормирование загрязненности почвы в жилых районах, преимущественно в местах временного хранения бытовых отходов.
В пахотном слое почвы вредные вещества нормируются по двум показателям: предельно допустимым (ПДКп) и временно допустимыми концентрациями (ВДКп). Для установления ПДКп используют данные о фоновых концентрациях исследуемых веществ, их физико-химических свойствах, параметрах стойкости, токсичности. При этом экспериментально устанавливают:
– допустимую концентрацию вещества в почве, при которой его содержание в пищевых и кормовых растениях не превысит некоторых допустимых остаточных количеств (ДОК), иначе называемых ПДК в продуктах питания (ПДКпр);
– допустимую (для летучих веществ) концентрацию, при которой поступление вещества в воздух не превысит установленных ПДК для атмосферного воздуха (ПДК
а.в.);
– допустимую концентрацию, при которой поступление вещества в грунтовые воды не превысит ПДК для водных объектов;
– допустимую концентрацию, не влияющую на микроорганизм и процессы самоочищения почвы.
Наиболее жесткие из ряда названных показателей принимаются в качестве ПДКп, причем сравнение идет по одноименным показателям вредности, т.е. по сходному действию разных веществ.
Таким путем нормируется содержание в почве пестицидов (веществ, применяемых для уничтожения вредителей, возбудителей болезней, сорняков) и ряда химических элементов – преимущественно тяжелых металлов, галогенов (например, хлора), а также микроэлементов. Причем содержание примесей нормируется в зависимости от вида пищевых продуктов, выращиваемых на данной почве или в данном хозяйстве (мясных, молочных, рыбных, растительных).
По степени загрязненности почвы подразделяются на сильно загрязненные, средне загрязненные и слабо загрязненные. В сильно загрязненных почвах содержание загрязнителей в несколько раз превышает ПДК. Такие почвы характеризуются низкой биологической продуктивностью и существенными изменениями их физико-химических, химических и биологических характеристик. При выращивании сельскохозяйственной продукции на таких почвах в растениях наблюдается превышение нормы токсичных веществ. Для средне загрязненных почв характерно незначительное превышение ПДК загрязняющих веществ, которое не приводит к заметному изменению их свойств. В слабо загрязненных почвах содержание вредных веществ не превышает ПДК, но превышает фоновую концентрацию.
Для оценки степени загрязнения почвы используют следующие характеристики:
1. Коэффициент концентрации загрязнения почвы
Кс= или Кс= (6.1)
где С – общее содержание загрязняющего вещества, мг/кг;
Сф – среднее фоновое содержание загрязняющего вещества, мг/кг;
Спдк–предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/кг.
2. Интегральный показатель поэлементного загрязнения почвы
(6.2)
где Сj
то в этих условиях сброс сточных вод не допускается, даже если нормативные требования к воде водоема отнести к сточным водам.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод при наличии взвешенных веществ. Допустимое содержимое взвешенных веществ (Свзвст) в очищенных сточных водах перед сбросом в водоем рассчитывают исходя из баланса загрязнений с учетом разбавления стоков водой реки по уравнению
Сствзв = Сдоп(γQ/q + 1)+Срвзв, (5.12)
где Сдоп – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме в результате сброса сточных вод, мг/л (содержание взвешенных веществ не должно возрастать более чем на 0,25 для хозяйственно-питьевого и на 0,75 мг/л – для культурно-бытового водопотребления) в соответствии с уравнением (5.4) и (5.5); Свзвр – концентрация взвешенных веществ в водоеме до сброса сточных вод, мг/л; а – коэффициент смешивания сточных вод с водой водоема; Q – наименьший среднемесячный расход воды, м3/с; q – расход сточных вод, м3/с.
Необходимую степень очистки рассчитывают по формуле
Евзв =(Свзвн - Свзвст) / Свзвн ·100% , (5.13)
где Свзвн – концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки, мг/л.
5.6. Определение необходимой степени очистки сточных вод
Степень очистки или разбавление сточных вод перед их сбросом в водоем определяют после установления величины по уравнению Фролова-Родзиллера:
(5.14)
где ; L – расстояние по фарватеру от места сброса сточных вод до ближайшего створа водопользования, м; – коэффициент, который учитывает гидравлические условия смешивания, определяется по формуле:
(5.15)
где – отношение расстояний между местами сброса и водопользования по фарватеру по прямой линии; принимают равным 1 при береговом и 1,5 – при стержневом сбросе сточных вод; Е – коэффициент турбулентной диффузии, который для равнинных рек составляет
(5.16)
где Vср – средняя скорость течения реки, м/ч; Нср – средняя глубина русла, м.
Окончательная кратность необходимого разбавления сточных вод равняется
(5.17)
В случае сброса сточных вод в непроточные водоемы (озера, водохранилища и т.п.) используют метод М.А. Руффеля, по которому полное разбавление сточных вод (nпол) есть результат совместного влияния начального разбавления (nнач), которое происходит в месте выпуска в водоем за счет скорости исходной струи, и основного (nосн), которое осуществляется во время дальнейшего движения потока:
(5.18)
Величину nнач определяют по дополнительным формулам, разным для поверхностного и глубинного выпуска, а nосн – по графикам-номограммам, приведенным в справочниках.
С экологической точки зрения разбавление сточных вод перед сбросом в водоем является несовершенным технологическим приемом, который не уменьшает сброс загрязняющих веществ. Поэтому им можно пользоваться в отдельных случаях, когда количество загрязняющих веществ незначительно и на предприятии небольшой объем сточных вод.
5.7. Бассейновый принцип нормирования сбросов
Выполнение нормативных требований на сброс вредных веществ в водные объекты связано с весьма дорогостоящими мероприятиями. Поэтому установление значений ПДС должно предусматривать оптимизацию затрат на водоохранные мероприятия. Пока основной путь такой оптимизации – использование естественных возможностей водной экосистемы к рассеиванию, ассимиляции вредных веществ, т.е. к тому, что принято называть «самоочищением». Фактически при этом преследуются цели не охраны природы, а только обеспечения показателей качества воды в местах ее использования.
Эти обстоятельства стали основанием для нормирования предприятиям сбросов вредных веществ согласно так называемому «бассейновому принципу». Суть его в том, что при обосновании сбросов для отдельных предприятий учитывая способность к «самоочищению» не в конкретном водном объекте – акцепторе сточных вод, а в совокупности объектов (данной реки, ее притоков), т.е. ПДС устанавливается для бассейна в целом. Предприятиям же устанавливаются дифференцированные квоты на сбросы, причем для отдельных предприятий квоты могут быть выше за счет других. С позиций экологии и сохранения природы такой путь, естественно, нежелателен.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте понятие: загрязненность водного объекта.
2. Что такое «ПДК вредных веществ в водном объекте»?
3. На каком расстоянии находится контрольный створ от створа водопользования проточного водоема?
4. Каковы недостатки концентрации ПДК при оценке качества воды?
5. Какова цель раздельного нормирования качества воды?
6. Что отражает лимитирующий показатель вредности?
7. Каковы принципы выбора репрезентивных показателей?
8. Перечислите основные достоинства нового национального СанПиНа качества воды.
9. Какие основные ощущения вкуса воды квалифицируются согласно ГОСТ?
10. Какой интервал температуры воды является гибельным для большинства водных организмов?
11.Что характеризует биохимический показатель БПК/ХПК?
12. К каким неприятным последствиям ведет попадание в организм кадмия?
13. Каковы отличительные особенности нормирования содержания фтора в воде?
14. Как влияет минеральный состав воды на здоровье человека?
15. Какие соли разлагаются при длительном кипячении воды?
16. Дайте развернутую характеристику следующим показателям: коли-индекс, коли-титр, микробное число.
17. Где находится самый глубоководный выпуск сточной воды в Украине?
18. К каким неблагоприятным последствиям ведет хлорирование воды?
19. Как устанавливается предельно допустимый сброс вредных веществ?
6. НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В
ПОЧВЕ
Ключевым вопросом нормирования антропогенной нагрузки на почву является оценка их загрязненности. По величине зон и уровню загрязнения выделяют фоновое, локальное, региональное и глобальное загрязнение почвы. Фоновым считается такое содержание загрязняющих веществ в почве, которое отвечает или является близким к природному химическому составу почвы. Локальным считается загрязнение почвы вблизи одного или совокупности нескольких источников загрязнения. Региональным является такое загрязнение, которое возникает вследствие переноса загрязняющих веществ на расстояние не более 40км от техногенных и не более 10км от сельскохозяйственных источников загрязнения. Глобальным называется такое загрязнение, которое возникает вследствие дальнего переноса загрязняющих веществ на расстояние свыше 1000км от каких-либо источников загрязнения.
Нормирование загрязняющих веществ в почве имеет три направления: во-первых, нормирование содержания ядохимикатов в пахотном (корнеобитаемом) слое почвы сельскохозяйственных угодий; во-вторых, нормирование накопления токсичных веществ на территории предприятия; в третьих, – нормирование загрязненности почвы в жилых районах, преимущественно в местах временного хранения бытовых отходов.
В пахотном слое почвы вредные вещества нормируются по двум показателям: предельно допустимым (ПДКп) и временно допустимыми концентрациями (ВДКп). Для установления ПДКп используют данные о фоновых концентрациях исследуемых веществ, их физико-химических свойствах, параметрах стойкости, токсичности. При этом экспериментально устанавливают:
– допустимую концентрацию вещества в почве, при которой его содержание в пищевых и кормовых растениях не превысит некоторых допустимых остаточных количеств (ДОК), иначе называемых ПДК в продуктах питания (ПДКпр);
– допустимую (для летучих веществ) концентрацию, при которой поступление вещества в воздух не превысит установленных ПДК для атмосферного воздуха (ПДК
а.в.);
– допустимую концентрацию, при которой поступление вещества в грунтовые воды не превысит ПДК для водных объектов;
– допустимую концентрацию, не влияющую на микроорганизм и процессы самоочищения почвы.
Наиболее жесткие из ряда названных показателей принимаются в качестве ПДКп, причем сравнение идет по одноименным показателям вредности, т.е. по сходному действию разных веществ.
Таким путем нормируется содержание в почве пестицидов (веществ, применяемых для уничтожения вредителей, возбудителей болезней, сорняков) и ряда химических элементов – преимущественно тяжелых металлов, галогенов (например, хлора), а также микроэлементов. Причем содержание примесей нормируется в зависимости от вида пищевых продуктов, выращиваемых на данной почве или в данном хозяйстве (мясных, молочных, рыбных, растительных).
По степени загрязненности почвы подразделяются на сильно загрязненные, средне загрязненные и слабо загрязненные. В сильно загрязненных почвах содержание загрязнителей в несколько раз превышает ПДК. Такие почвы характеризуются низкой биологической продуктивностью и существенными изменениями их физико-химических, химических и биологических характеристик. При выращивании сельскохозяйственной продукции на таких почвах в растениях наблюдается превышение нормы токсичных веществ. Для средне загрязненных почв характерно незначительное превышение ПДК загрязняющих веществ, которое не приводит к заметному изменению их свойств. В слабо загрязненных почвах содержание вредных веществ не превышает ПДК, но превышает фоновую концентрацию.
Для оценки степени загрязнения почвы используют следующие характеристики:
1. Коэффициент концентрации загрязнения почвы
Кс= или Кс= (6.1)
где С – общее содержание загрязняющего вещества, мг/кг;
Сф – среднее фоновое содержание загрязняющего вещества, мг/кг;
Спдк–предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/кг.
2. Интегральный показатель поэлементного загрязнения почвы
(6.2)
где Сj