Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК

пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.

Предыдущая

5. Защита атмосферы от загрязнения стационарными объектами АПК

5.2. Нормирование загрязняющих веществ в окружающей среде

5.2.3. Нормирование загрязняющих веществ в водной среде

Особенности нормирования химических веществ в водной среде обусловлены следующими факторами [4].

1.  С гигиенических позиций оценивается уровень загрязнения воды, предназначенной для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
назначения.

2.  Нормативы качества воды распространяются не на весь водный объект, а только на пункты водопользования населения.

3.  Вода используется населением не только для питья, приготовления пищи, личной гигиены, но и для хозяйственно-бытовых и рекреационных целей. Отсюда при нормировании учитывается непосредственное влияние химических загрязнителей на организм (санитарно-токсикологический показатель вредности), а также их влияние на органолептические свойства воды и процессы самоочищения воды водоемов (органолептический и общесанитарный показатель вредности).

4.  Для водных объектов, используемых населением (поверхностные и подземные воды, питьевая вода, вода систем горячего водоснабжения), устанавливаются единые гигиенические нормативы (ПДК, ПДН).

Основным нормативным требованием к качеству воды в водном объекте является соблюдение установленных предельно допустимых концентраций или группы экологических стандартов, оценивающих состояние водной экосистемы и качество воды с точки зрения ее опасности или безопасности для здоровья людей.

ПДК вредных веществ в водном объекте – это такая концентрация, при превышении которой вода становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования [4].

Таблица 5.2 – Предельно допустимые концентрации веществ в воде водоемов

Соединение

Лимитирующий

показатель

Класс

опасности

ПДК для водоемов, мг/л

культурно-бытового и хозяйственно питьевого водопользования

рыбохозяйственного водопользования

Ацетон

Бензол

Фенол

Аммиак

Формальдегид

Общесанитарный

Санитарно-токсиколог.

Органолептический

Санитарно-токсиколог.

Санитарно-токсиколог.

3

2

4

3

2

2,2

0,54

0,001

2,0

0,05

0,05

0,001

0,05

Состав и свойства воды в водных объектах должны соответствовать нормативам в створе или поперечном сечении, заложенном на водотоках –
в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (хозяйственно-питьевое водоснабжение, место купания, организованный отдых, территория населенного пункта и т. д.), а на непроточных водоемах – в радиусе 1 км от пункта водопользования.

Для веществ, загрязняющих воду, так же, как для примесей в атмосферном воздухе, установлено раздельное нормирование качества воды. Однако принцип разделения здесь связан с приоритетным назначением водного объекта или категориями водопользования.

Для обеспечения чистоты водных объектов используется другой ограничительный норматив – лимитирующий показатель вредности, не имеющий количественной характеристики, но отражающий приоритетность требований к качеству воды в тех случаях, когда водный объект имеет многофункциональное назначение.

В основу приоритетности нормирования воды в водных объектах культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения положены преимущественно санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический лимиты, а в рыбохозяйственных – токсикологический и отчасти органолептический.

Загрязнение воды связано не только с присутствием в ней токсичных или дурнопахнущих веществ, но и с изменением ряда других физико-химических показателей, таких, как содержание взвешенных веществ, минеральный состав, растворенный кислород, температура, рН и др. В створах водопользования состав и свойства воды ни по одному из названных показателей не должны превышать установленный норматив. При использовании водного объекта для различных нужд приоритетными являются более жесткие требования в ряду одноименных показателей. Главным с гигиенических позиций требованием к качеству питьевой воды является ее безопасность в эпидемическом отношении.

Санитарное состояние водоема отвечает требования норм при выполнении неравенства [4]:

,                             (5.14)

где n – число вредных веществ в водоеме, относящихся, например, к
«санитарно-токсикологической» группе вредных веществ;

         Сi – концентрация i-гo вещества из данной группы вредных веществ;

m – номер группы вредных веществ, например, m = 1 – для «санитарно-токсикологической» группы вредных веществ, m = 2 – для «общесанитарной» группы вредных веществ и т. д.

При преобладании одного вредного вещества с концентрацией С в группе вредных веществ данного ЛПВ должно выполняться требование

С + Сф ≤ ПДК.                (5.15)

Для самих сточных вод ПДК не нормируются, а определяются предельно допустимые количества сброса вредных примесей (ПДС).

Запрещено сбрасывать в водоемы сточные воды, если: существует возможность повторного использования одной и той же воды в технологическом процессе; стоки содержат ценные отходы, которые возможно утилизировать; стоки содержат сырье, реагенты и продукцию производства в количествах, превышающих технологические потери; сточные воды содержат вещества, для которых не установлены ПДК [10].

Режим сброса может быть единовременным, периодическим, непрерывным с переменным расходом, случайным.

Одной из задач регулирования качества вод в водоемах является задача определения допустимого состава сточных вод, то есть того максимального содержания вредного вещества (веществ) в стоках, которое после сброса еще не даст превышения концентрации вредного вещества в водах водоема над ПДК данного вредного вещества.

Уравнение баланса растворенной примеси при сбросе ее в водоток (реку) с учетом начального разбавления в створе выпуска [19]:

Сст = [nр.с. (Ср.с.Сф) + Сф],               (5.15)

где Сст, Ср.с., Сф – концентрации примеси в сточных водах до выпуска в водоем, в расчетном створе и фоновая концентрация примеси, мг/кг;

nо и nр.c. – кратность разбавления сточных вод в створе выпуска (начальное разбавление) и в расчетном створе.

Начальное разбавление сточных вод в створе их выпуска

,             (5.16)

где Qo = LHV – часть расхода водостока, протекающая над рассеивающим выпуском, имеющим, положим, вид перфорированной трубы, уложенной на дно, м3/с;

q – расход сточных вод, м3/с;

L – длина рассеивающего выпуска (перфорированной трубы), м;

Н, V – средние глубина и скорость потока над выпуском, м и м/с.

После подстановки (5.16) в (5.15)

.   (5.17)

При LHV >> q

.           (5.18)

По ходу водостока струя сточной воды расширяется (за счет диффузии, турбулентной и молекулярной), вследствие чего в струе происходит перемешивание сточной воды с водой водотока, возрастание кратности разбавления вредной примеси и постоянное уменьшение ее концентрации в струе перемешанной воды. В конечном счете, створ (сечение) струи расширится до створа водотока. В этом месте водотока (где створ загрязненной струи совпал со створом водотока) достигается максимально возможное для данного водотока разбавление вредной примеси. В зависимости от величин кратности начального разбавления, ширины, скорости, извилистости и других характеристик водотока концентрация вредной примеси (Ср.с.) может достигнуть значения ее ПДК в разных створах загрязненной струи. Чем раньше это произойдет, тем меньший участок (объем) водотока будет загрязнен вредной примесью выше нормы (выше ПДК). Понятно, что самый подходящий вариант – когда условие (5.15) обеспечивается уже в самом месте выпуска, и, таким образом, размеры загрязненного участка водотока будут сведены к нулю. Этот вариант соответствует условию выпуска стоков в водоток вне населенного пункта. Нормативное разбавление до ПДК в створе выпуска требуется и для водотоков, если выпуск осуществляется в черте населенного пункта.

В этом случае, учитывая, что для створа выпуска nрс =1, а также подставив в (5.17) Срс = ПДК, получим

Ссм=          ПДК = ПДК,       (5.19)

где    В и Н – эффективные ширина и глубина водотока;

         Q = BHV – расход воды водотока.

Уравнение (5.19) означает, что при максимальном использовании разбавительной способности водотока (расхода водотока) максимально возможную концентрацию вредного вещества в сбрасываемых сточных водах можно допустить равной

ПДК = ПДК.               (5.20)

Если для целей разбавления стоков возможно использование только части расхода воды водотока, например, 0,2Q, то требования к очистке стоков от данного вредного вещества повышаются, так как максимально допустимая концентрация вредности в стоках уменьшается при этом в 5 раз: 0,2QПДК. При этом величина qCcm, равная в первом случае qQ/q × ПДК = Q × ПДК, а во втором (q0,2Q – ПДК)/q = 0,2Q × ПДК должна рассматриваться как предельно допустимый сброс (ПДС) данной вредности в водоток, г/с [10]. При превышении данных величин ПДС (Q × ПДК и 0,2Q × ПДК, г/с) концентрация вредного вещества в водах водотока превысит ПДК.

На изложенных принципах основывается регулирование качества воды в водотоках при сбросе в них взвешенных, органических веществ, а так же вод, нагретых в системах охлаждения предприятий [10].

Условия смешения сточных вод с водой озер и водохранилищ значительно отличаются от условий их смешения в водотоках – реках и каналах. Полное перемешивание стоков и вод водоема достигается на существенно больших расстояниях от места выпуска.

Предыдущая