Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологическая экспертиза. Часть 2. Охрана водных ресурсов. Учебное пособие
.pdf
6
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Белгородский государственный технологический университет
им. В.Г. Шухова
С.В. Свергузова, Г.И. Тарасова,
Л.А. Порожнюк, С.Е. Гусарова
Экологическая экспертиза
Часть 2. Охрана водных ресурсов
Учебное пособие
3-е издание, исправленное и дополненное
Белгород
2011
7
УДК 502.65(075)
ББК 26.222я7
С24
Рецензенты:
Доктор технических наук, профессор Белгородского гос у-
дарственного технологического университета им. В.Г. Шухова
В. А. Минко
Доктор технических наук, профессор Харьковской политехнической академии, член-корреспондент ЭАН Украины, заслуженный изобретатель Украины Г. А. Ткач
Свергузова, С.В.
С24 Экологическая экспертиза. Ч. 2. Охрана водных ресурсов:
учеб. пособие / С.В. Свергузова, Г.И. Тарасова,
Л.А. Порожнюк, С.Е. Гусарова – 3-е изд., испр и доп. –
Белгород: Изд-во БГТУ, 2011.– 168 с.
В издании рассмотрены основные принципы экспертизы работ, связанных
с загрязнением, охраной и водопользованием водных объектов, а также вопросы прогнозирования возможных санитарно-гигиенических ситуаций водоемов
при выборе места выброса. Приводятся правила и примеры расчетов нормативов предельно допустимых сбросов и нормативов качества воды. Даются научные основы организации деятельности по управлению воздействием на окружающую среду. Предыдущие издания пособия вышли в 1998 и 2006 гг.
Учебное пособие предназначено для студентов направления "Техносфер-
ная безопасность", а также аспирантов и работников, связанных с охраной
окружающей среды и экологией.
УДК 502.65(075)
ББК 26.222я7
©Белгородская государственная техно-
логическая академия строительных
материалов (БелГТАСМ), 1998
©Белгородский государственный
технологический университет
(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2006,
с изменениями
© БГТУим. В.Г. Шухова, 2011,
с изменениями
8
Термины, определения, сокращения и обозначения ………………
6
Термины и определения ……………………………………………
6
Сокращения и обозначения ………………………………………..
10
Введение ……………………………………………………………...
12
1. Водные ресурсы и их использование …………………………..
12
1.1. Мировые водные ресурсы …………………………………….
12
1.2. Классификация вод по уровню минерализации ……………..
14
1.3. Значение водных ресурсов ……………………………………
15
1.4. Проблемы водообеспеченности ………………………………
15
1.5. Водоснабжение ………………………………………………...
16
1.6. Загрязнение водных объектов ………………………………...
20
1.7. Загрязнение водных ресурсов Белгородской области ………
21
1.8. Качество поверхностных водных объектов ………………….
22
1.9. Оценка состояния водных объектов ………………………….
25
1.10. Биоиндикация в оценке состояния водной экосистемы …...
30
1.11. Качество воды и заболевания населения …………………...
33
Вопросы для закрепления материала к главе 1 …………………….
35
2. Экологическая экспертиза в области охраны водных объек-
тов …………………………………………………………………...
36
2.1. Общие сведения об экологической экспертизе в области ох-
раны водных объектов ……………………………………….
36
2.2. Данные, подлежащие учету при проведении экспертизы ….
37
2.3. Пути борьбы с загрязнением водных объектов ……………..
39
2.4. Согласование условий сброса сточных вод ………………….
40
3. Условия выпуска сточных вод ……………………………………
43
3.1. Условия выпуска производственных сточных вод ………….
43
3.2. Показатели промышленных сточных вод, лимитирующие
их сброс в водные объекты …………………………………….
44
3.3. Сброс сточных вод в поверхностный водный объект как
один из видов воздействия на окружающую среду ………..
53
3.4. Условия сброса сточных вод в водные объекты …………….
56
3.5. Условия выпуска сточных вод в озера и водохранилища ….
60
3.6. Расчетные методы определения условий выпуска сточных
вод в водоемы и прогнозирование их санитарного состояния
61
3.6.1. Определение условий сброса сточных вод ………………
61
3.6.2. Прогнозирование санитарного состояния водоема у мес-
та сброса сточных вод …………………………………….
62
3.6.3. Прогнозирование возможных санитарно-гигиенических
ситуаций в водных объектах при выборе места сброса
Оглавление
9
сточных вод ……………………………………………….
63
3.6.4. Выпуск сточных вод от нескольких близлежащих пред-
приятий …………………………………………………….
63
3.6.5. Выпуск сточных вод, когда в общем стоке производственные загрязнения относятся к одной группе по лимитирующему признаку вредности ………………………...
64
3.6.6. Определение необходимой степени очистки производственных сточных вод ………………………………………
65
Вопросы для закрепления материала к главе 3 …………………….
70
4. Расчет нормативов допустимых сбросов загрязняющих ве-
ществ и микроорганизмов в водные объекты ………………….
72
4.1. Назначение и область применения методики расчета НДС ..
72
4.2. Методическая основа расчета нормативов допустимых
сбросов ………………………………………………………...
79
4.3. Расчет величин НДС для отдельных выпусков водотоков …
79
4.3.1. Общие расчетные формулы ……………………………….
79
4.3.2. Определение норматива допустимого сброса по концен
трации взвешенных веществ ……………………………..
83
4.3.3. Определение норматива допустимого сброса по БПК
полн
83
4.3.4. Допустимое изменение температуры воды водного объекта после выпуска в них очищенных сточных вод ……
83
4.3.5. Определение кратности начального разбавления ……….
84
4.3.6. Определение кратности основного разбавления…………
86
4.4. Выбор условий для расчета …………………………………...
88
4.5. Расчет массы загрязняющих веществ, сбрасываемых с тер-
ритории предприятий с ливневыми и талыми водами ………
90
4.5.1. Общие сведения ……………………………………………
90
4.5.2. Алгоритм расчета массы сброса ………………………….
91
4.6. Порядок и особенности определения массы сброса загряз-
няющих веществ ...……………………………………………...
94
4.7. Условия соблюдения норм качества воды …………………...
97
4.8. Примеры расчетов по определению условий сброса сточ-
ных вод в водные объекты …………………………………......
98
4.9. Расчет допустимых концентраций загрязняющих веществ в
производственных сточных водах, сбрасываемых в системы
канализации населенных пунктов ……………………….........
106
Вопросы для закрепления материала к главе 4 …………………….
121
5. Охрана водных ресурсов ………………………………………….
122
5.1. Охрана и регулирование качества вод ……………………….
122
5.2. Водоохранные мероприятия по защите подземных вод ……
126
5.3. Экологизация водного хозяйства населенных мест …………
128
10
5.4. Комплексное рациональное водопользование ………………
132
5.5. Основы рационального природопользования ……………….
134
5.6. Генезис, состав и последствие загрязнения сточных вод …..
137
5.7. Дождевые и талые воды ……………………………………….
139
5.8. Механизм отрицательного воздействия сточных вод ……….
142
5.9. Методы очистки сточных вод ………………………………...
143
5.9.1. Механическая очистка сточных вод ……………………...
143
5.9.2. Химическая очистка ……………………………………….
144
5.9.3. Физико-химическая очистка ………………………………
145
5.9.4. Биологическая очистка ……………………………………
147
5.9.5. Очистка от биогенных элементов ………………………...
150
5.9.6. Дезинфекция очищенных сточных вод и осадков ………
151
5.10. Промышленные, мелиоративные и прочие мероприятия по
охране водных ресурсов ……………………………………...
152
5.11. Необходимость экологической экспертизы в области ох-
раны водных объектов ………………………………………..
153
5.12. Выбор места расположения пунктов наблюдения за со-
стоянием водных объектов ……………………………..........
157
5.13. Научные основы организации деятельности по управле-
нию воздействием на окружающую среду ………………….
159
5.14. Оценка токсичности производственных сточных вод при
их приеме в систему канализации населенных пунктов …..
160
Вопросы для закрепления материала к главе 5 …………………….
165
Библиографический список …………………………………………
167
11
Термины, определения, сокращения и обозначения
Термины и определения
Ассимилирующая способность водного объекта − способность
водного объекта принимать определенную массу веществ в единицу
времени без нарушения норм качества воды в контролируемом створе
или пункте водопользования (ГОСТ 17.1.1.01).
Биохимическое потребление кислорода (БПК) − количество раство-
ренного кислорода, потребляемого за установленное время и в определенных условиях при биохимическом окислении содержащихся в воде
органических веществ (ГОСТ 27065).
Водный объект − сосредоточение природных вод на поверхности
суши либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима (ГОСТ 19179).
Водный объект − сосредоточение вод на поверхности суши в фор-
мах ее рельефа либо в недрах, имеющее границы, объем и черты водного режима (ст. 1 Водного кодекса Российской Федерации).
Водозаборное сооружение − гидротехническое сооружение для
осуществления забора воды в водовод из водоема, водотока или подземного водоисточника (ГОСТ 19185).
Водоем − водный объект в углублении суши, характеризующийся
замедленным движением воды или полным его отсутствием
(ГОСТ 19179).
Водопользование − использование водных объектов для удовлетво-
рения любых нужд населения и народного хозяйства (ГОСТ 17.1.1.01).
Водопользование питьевое и хозяйственно-бытовое − использова-
ние водных объектов или их участков в качестве источника питьевого
и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения
предприятий пищевой промышленности.
Водопользование рекреационное − использование водного объекта
или его участка для купания, занятия спортом и отдыха.
Водопользование рыбохозяйственное − использование водных объ-
ектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных
организмов.
Водоток − водный объект, характеризующийся движением воды в
направлении уклона в углублении земной поверхности (ГОСТ 19179).
Вредное воздействие − воздействие хозяйственной и иной деятельности на водный объект, в результате которого происходят нарушения устойчивого состояния экосистемы, ее естественного развития
и ухудшение условий использования водного объекта или его части
(участка).
12
Временно согласованный сброс веществ в водный объект (ВСС) −
масса вещества в сточных водах, максимально разрешенная к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в
единицу времени.
Выпуск сточных вод − трубопровод, отводящий очищенные сточ-
ные воды в водный объект (ГОСТ 25150).
Гигиенический норматив − установленное исследованиями допус-
тимое максимальное и минимальное количественное и (или) качественное значение показателя, характеризующего тот или иной фактор
среды обитания с позиции его безопасности и (или) безвредности для
человека.
Загрязнение вод − поступление в водный объект загрязняющих ве-
ществ, микроорганизмов или тепла (ГОСТ 27065).
Загрязнение водных объектов − сброс или поступление иным спо-
собом в водные объекты, а также образование в них вредных веществ,
которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод, ограничивают использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов водных объектов (ст. 1 Водного кодекса Российской Федерации).
Загрязненность вод − содержание загрязняющих воду веществ,
микроорганизмов и тепла, вызывающих нарушение требований к качеству воды (ГОСТ 27065).
Зона начального разбавления − расстояние между оголовками вы-
пуска сточных вод и створом начального разбавления.
Зона санитарной охраны − территория и акватория, на которых ус-
танавливается особый санитарно-эпидемиологический режим для предотвращения ухудшения качества воды источников централизованного
хозяйственно-питьевого водоснабжения и охраны водопроводных сооружений (ГОСТ 17.1.1.01).
Канализация − отведение хозяйственно-бытовых, производствен-
ных и дождевых сточных вод (ГОСТ 25150).
Качество воды − характеристика состава и свойств воды, опреде-
ляющая пригодность ее для конкретных видов водопользования
(ГОСТ 17.1.1.01).
Консервативное вещество − вещество, не претерпевающее изме-
нений в воде за счет химических и гидрологических процессов.
Уменьшение концентрации консервативных веществ происходит в
результате разбавления.
Контролируемые показатели − показатели состава и свойств воды,
подлежащие контролю при проверке соблюдения установленных норм
качества воды в водном объекте и на выпуске сточных вод.
Контроль качества воды − проверка соответствия показателей ка-
13
чества воды для конкретных видов водопользования (ГОСТ 27065).
Контрольный створ − поперечное сечение потока, в котором кон-
тролируется качество воды.
Лимит отведения сточных вод в водный объект − расход отводимых в водный объект сточных вод, установленный для данного водопользователя, исходя из норм отведения сточных вод и состояния водного объекта (ГОСТ 17.1.1.01).
Лимитирующий признак вредности вещества в воде (ЛПВ) − при-
знак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде (ГОСТ 17.1.1.01).
Насыщенность воды кислородом − отношение фактически уста-
новленной концентрации кислорода в воде к его равновесной концентрации в данных условиях (ГОСТ 27065).
Неконсервативное вещество − вещество, концентрация которого в
воде уменьшается как за счет разбавления, так и за счет химических и
гидробиологических процессов.
Нормативно очищенные сточные воды − сточные воды, отведение
которых после очистки в водные объекты не приводит к нарушению
норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования (ГОСТ 17.1.1.01).
Норматив предельно допустимого вредного воздействия на водный
объект (норматив ПДВВ) − утвержденный в установленном порядке
показатель предельно допустимого воздействия хозяйственной и иной
деятельности на водный объект, несоблюдение которого может привести к нарушению естественного состояния экосистемы водного объекта или его части (участка).
Нормированное вещество − примесь в воде, для которой установ-
лена предельно допустимая концентрация (ПДК).
Нормы качества воды − установленные значения показателей ка-
чества воды для конкретных видов водопользования (ГОСТ 27065).
Ориентировочный безопасный уровень воздействия вещества
(ОБУВ) − временный рыбохозяйственный норматив, необходимый для
решения вопросов о допустимости закупки за рубежом, организации
производства, использования того или иного соединения в народном
хозяйстве с последующим установлением допустимого уровня его содержания в воде рыбохозяйственных водоемов.
Ориентировочный допустимый уровень (ОДУ) − временный гигие-
нический норматив, разрабатываемый на основе расчетных и экспрессэкспериментальных методов прогноза токсичности и применимый
только на стадии предупредительного санитарного надзора за проектируемыми или строящимися предприятиями, реконструируемыми
14
очистными сооружениями.
Очистка сточных вод − обработка сточных вод с целью разруше-
ния или удаления из них определенных веществ (ГОСТ 17.1.1.01).
Очищенные сточные воды − сточные воды, обработанные с целью
разрушения или удаления загрязняющих веществ (ГОСТ 25151).
Предельно допустимая концентрация вещества в воде (ПДК) −
концентрация вещества в воде, выше которой вода непригодна для
одного или нескольких видов водопользования (ГОСТ 27065).
Предельно допустимое вредное воздействие на водный объект
(ПДВВ) − предельный уровень воздействия хозяйственной и иной дея-
тельности на водный объект, при котором сохраняются естественная
структура и нормальное функционирование экосистемы и не причиняется вред здоровью населения.
Предельно допустимый сброс вещества в водный объект (ПДС) −
масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в
единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте (ГОСТ 17.1.1.01).
Приемник сточных вод − водный объект, в который сбрасываются
сточные воды (ГОСТ 25150).
Рассеивающий выпуск сточных вод − выпуск сточных вод, устраи-
ваемый нормально к берегу водотока или водоема, с расположенными
на нем выходными патрубками, предназначенными для обеспечения
начального разбавления сточных вод.
Самоочищение вод − совокупность природных процессов, направ-
ленных на восстановление экологического благополучия водного объекта (ГОСТ 27065).
Свойства вод − совокупность физических, химических, физико-
химических, органолептических, биохимических и других свойств воды.
Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) − хи-
мические соединения, растворимые или диспергированные в жидкости, понижающие поверхностное натяжение воды.
Створ начального разбавления − поперечное сечение потока, от-
стоящее от оголовка рассеивающего выпуска на величину длины зоны
начального разбавления.
Сточные воды − вода, сбрасываемая в установленном порядке в
водные объекты после ее использования или поступившая с загрязненной территории (ст. 1 Водного кодекса Российской Федерации).
Сточные воды − воды, отводимые после использования в бытовой
и производственной деятельности человека (ГОСТ 17.1.1.01).
15
Тепловое загрязнение вод − загрязнение вод в результате поступле-
ния тепла (ГОСТ 17.1.1.01).
Фоновая концентрация − концентрация вещества в воде, рассчиты-
ваемая применительно к данному источнику примесей в фоновом
створе водного объекта при расчетных гидрологических условиях,
учитывающая влияние всех источников примесей, за исключением
данного источника.
Фоновая концентрация загрязняющего вещества − количество за-
грязняющего вещества, содержащегося в единице объема природной
среды, подверженной антропогенному воздействию (ГОСТ 17.0.0.04).
Химическое потребление кислорода (ХПК) − количество кислорода,
потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей (ГОСТ 27065).
Сокращения и обозначения
БПК − биохимическое потребление кислорода;
ВСС − временно согласованный сброс вещества в водный объект;
ЗСО − зона санитарной охраны;
ЛПВ − лимитирующий признак вредности;
ОБУВ − ориентировочно безопасный уровень воздействия вредно-
го вещества;
ОДУ − ориентировочно допустимый уровень вещества в воде;
ПДВВ − предельно допустимое вредное воздействие;
ПДК − предельно допустимая концентрация вещества в воде;
ПДС − предельно допустимый сброс вещества в водный объект;
СВ − сточные воды;
СПАВ − синтетическое поверхностно-активное вещество;
ХПК − химическое потребление кислорода;
С − концентрация вещества;
с − коэффициент Шези;
Q и q − расходы;
V − средняя скорость;
U − фактическая скорость;
l − длина;
Н − средняя глубина;
d − диаметр;
R − гидравлический радиус;
T − температура;
N − количество;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]