- •Тема 4. Рациональное использование и охрана водных ресурсов.
- •Понятие рационального водопользования и его основные направления.
- •Определение объема использования воды.
- •По объему произведенной электроэнергии
- •4.3. Стоимость и плата за использование воды.
- •4.4. Источники загрязнения вод в Украине.
- •4.5. Определение экономического убытка при выборе мероприятий.
- •4.6. Рациональное использование и охрана водных ресурсов при разработке и переработке полезных ископаемых.
- •Санитарные условия выпуска сточных вод в водные объекты.
- •Сi спдк, j,
Санитарные условия выпуска сточных вод в водные объекты.
В соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» вода водных объектов должна отвечать нормам качества для условий хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового и рыбохозяйственного водопользования.
Рыбохозяйственные водные объекты могут относиться к одной из трех категорий: высшей, первой и второй.
Нормы качества воды водных объектов включают: общие требования к составу и свойствам воды водотоков и водоемов для различных видов водопользования и перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) нормированных веществ в воде водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых, коммунально-бытовых нужд населения или рыбохозяйственных целях.
Основное требование к качеству воды может быть представлено в виде условия:
Сi спдк, j,
где Сi - концентрация лимитирующего вещества; CПДК, j - -предельно допустимая концентрация того же вещества.
Необходимо иметь в виду, что вещества, для которых определены ПДК, подразделяются еще и по характеру их воздействия на организм человека и внутриводоемные биологические процессы, т.е. по лимитирующим показателям вредности (ЛПВ): санитарно-токсикологическому, общесанитарному, органолептическому. Выделяется также рыбохозяйственный показатель вредности.
Суммарное содержание ингредиентов, входящих в определенный ЛПВ, должно соответствовать условию
где СiZ - концентрация одного ингредиента, принадлежащего к рассматриваемой группе ЛПВ; CПДК, jZ - предельно допустимая концентрация того же ингредиента; Z - общее число ингредиентов данной группы ЛПВ.
При сбросе сточных вод или других видах хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов, нормы качества воды должны соответствовать виду водопользования в контрольном створе.
Контрольный створ в водных объектах, используемых для хозяйственно-питьевых и, коммунально-бытовых целей, назначается на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, место купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.п.).
Для рыбохозяйственных водных объектов контрольный створ назначается по представлении органов Роскомприроды, но не далее 500 м от места сброса сточных вод.
При сбросе сточных вод концентрация поступивших с ними веществ в воде водных объектов не остается постоянной. Она изменяется, прежде всего, вследствие разбавления и протекания различных химических, физико-химических и биохимических процессов взаимодействия. Вещества, концентрация которых изменяется только за счет разбавления, называют консервативными. Вещества, концентрация которых изменяется и вследствие разбавления, и вследствие процессов взаимодействия называют неконсервативными.
При расчете разбавления сточных вод в водотоках широко используют метод Фролова - Родзиллера, который применим при соблюдении неравенства
0,0025 q / Q 0,1,
где q - расход сточных вод, м3/с; Q - расход водотока 95-процентной обеспеченности.
Кратность разбавления сточных вод в водотоке у расчетного створа
n = (Q + q) / q,
где - коэффициент смешения, показывающий долю воды водотока, участвующей в разбавлении сточных вод, по методике Фролова - Родзиллера,
где L - расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;
- коэффициент, учитывающий влияние гидравлических условий смешения,
= ;
где -коэффициент, зависящий от расположения выпуска сточных вод в водоток, при выпуске у берега = 1, у стрежня водотока = 1,5;
- коэффициент извилистости русла водотока;
D - коэффициент турбулентной диффузии, по формуле Караушева
D = gHVср / МС;
где g - ускорение свободного падения, м/с2;
Н - средняя глубина водотока на рассматриваемом участке, м;
Vср - средняя скорость водотока, м/с;
С - коэффициент Шези, м1/2/с;
М - коэффициент, при 10 < С < 60 М = 0,7 С + 6, при С М М = const = 48 (произведение МС имеет размерность ускорения).
Для расчета разбавленных сточных вод в водоемах применим и метод Руффел - Лапшева, дающий приемлемую точность при следующих условиях: скорость истечения сточной воды через выпуск должна быть более 2 м/с, выпуск находится на некотором удалении от берега, а глубина в месте устройства выпуска превышает 30 диаметров выпускного отверстия.
Наименьшее разбавление сточных вод, наблюдающееся на расстоянии L от места выпуска сточных вод,
n = A0,2LPS /d0,
где А - параметр, определяющий изменение разбавления при применении рассеивающего или сосредоточенного выпусков;
Р - параметр, учитывающий степень проточности водоема и нагрузку на него сточных вод;
S - параметр, зависящий от относительной глубины водоема;
d0 - диаметр выпускного отверстия, м.
Учитывая самоочищающую способность водных объектов, признано возможным сбрасывать в них сточные воды горных предприятий с обоснованной степенью очистки.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод проводят по следующим показателям:
1) по количеству взвешенных веществ,
2) по потреблению растворенного кислорода,
3) по допустимой величине биохимического потребления кислорода (БПК) смеси сточных вод и водного объекта,
4) по изменению величины активной реакции воды водного объекта,
5) по солевому составу и температуре воды,
6) по содержанию токсичных примесей и других вредных веществ.
В результате расчета получаются предельно допустимые содержания определяемых ингредиентов в спускаемых в водный объект сточных водах, которые допустимы к сбросу при условии соблюдения санитарных условий в расчетном створе в зависимости от вида водопользования.
Таким образом, намечается подход к решению проблемы ограничения загрязнения природной среды, в частности водных объектов.
Если рассматривать водный объект и расположенные на его берегах промышленные предприятия как единое целое, то необходимо определить тот «лимит» сброса загрязняющих веществ, который не повлияет на санитарное состояние водного объекта. С этой целью для каждого предприятия определяют величину предельно допустимого сброса (ЦДС) в граммах в час
ПДС =qmax СстZ,
где qmax – максимальный расход сточных вод, м3/с;
СстZ - концентрация загрязняющих веществ в сточных водах (при одновременном присутствии Z ингредиентов, входящих в определенный ЛПВ - лимитирующий показатель вредности), разрешенных к сбросу в водный объект, г/м3.
Величины ПДС, определенные для каждого предприятия, должны быть согласованы с местными органами охраны природы и строго выполняться.