Гагарина нормирование природных вод

продолжение табл. 8.1

Общая формула для расчета ИЗВ согласно «Временным методическим указаниям…,1986» следующая:

концентрация компонента (в ряде случаев – значение физикохимического параметра); 6 – строго лимитируемое количество показателей (ингредиентов), берущихся для расчета; ПДКi – установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.

Для вычисления ИЗВ по каждому из 6-ти ингредиентов вычисляют ПДКС (столбец 4) и их сумму (столбец 5). Для расчета по

БПК5, О2 и рН для этого используем данные табл. 3.14, 3.15, 3.16 (соответственно) раздела 3.2.2.7 данного пособия. Все необходимые для расчета данные и результаты расчетов сведены в табл. 8.2.

Таблица 8.2 Пример выполнения расчета индекса загрязнения воды (ИЗВ) и

индекса загрязнения воды с поправкой на водность (ИЗВ*) р.Чупсовая для 1998 года

191

продолжение табл. 8.2

Примечание. *Предельно-допустимое значение БПК5 принимается для водных объектов рыбохозяйственного назначения равным 70% от предельно-

допустимого значения БПКполн.(3,0 мг/л), т.е. 2,1 мгO2/л; **взято ПДК фосфатов для мезотрофных водоемов.

Произведем расчет ИЗВ:

Заносим результат расчета ИЗВ в столбец 6 табл. 8.2.

Как указывалось выше, в разделе 3.2.2.8 данного методического пособия, для водотоков расчет ИЗВ может производиться с учетом водности. При этом ИЗВ с учетом водности обозначается ИЗВ* и рассчитывается по формуле:

Q – расход воды в реке).

Фактический расход воды может быть представлен среднегодовым расходом, среднемесячным расходом и т.д., в зависимости от того за какой временной период рассчитывается значение ИЗВ*.

В данном примере определим ИЗВ* за фактический год (1998 год) для р.Чупсовая.

Для этого полученное значение ИЗВ (2,81) надо умножить на коэффициент водности (Кв):

Кв за 1998 год = 97,4(столбец2) =1,48 66,0(столбец7)

192

Как видим, водность 1998 года превышает сток в средний по водности год в 1,48 раз, т.е., 1998 год отличался повышенной водностью.

Результат Кв заносим в столбец 8 табл. 8.2. Теперь можно произвести расчет ИЗВ*:

ИЗВ*1998 = ИЗВс.г. • КВ = 2,81•1,48 =4,16.

Результат ИЗВ* заносим в столбец 9 табл. 8.2.

ВЫВОДЫ

По значению ИЗВ равному 2,81 находим, какой класс качества воды соответствует данной величине ИЗВ (табл. 3.17 пособия). Величина ИЗВ, равная 2,81, попадает в градацию «от 2 до 4», соответственно, вода р.Чупсовая по ИЗВ в 1998 г. относилась к IV классу качества воды и характеризовалась как «загрязненная».

Рассчитав ИЗВ с поправкой на водность фактического года (в данном случае – это 1998 год), получаем ИЗВ* равное уже 4,16. Данная величина находится в градации «от 4 до 6», т.е. вода реки характеризуется уже как «грязная». Следовательно, в многоводный 1998 год сток ингредиентов, вносящих основной вклад в загрязнение увеличивается, соответственно, растет и загрязненность воды (по величине ИЗВ*).

Таким образом, сравнением величин двух комплексных показателей ИЗВ и ИЗВ* можно получить разную характеристику загрязненности воды, в данном примере настолько разную, что вода реки в одном и том же створе наблюдения в один и тот же год может относиться к разным классам качества воды. Однако, надо уточнить, что явное отличие ИЗВ от ИЗВ* будет наблюдаться только в случае с годами (сезонами) повышенной или пониженной водности. Если коэффициент водности фактического года приближен к 1, то качество воды по ИЗВ и ИЗВ* будет характеризоваться одним классом.

193

Приложение 9 (справочное)

Пример расчета комбинаторного индекса загрязненности воды (КИЗВ) и удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ)

Наблюдения за химическим составом воды реки Чупсовой в створе A проводили в 1999 г. по 14 ингредиентам (табл. 9.1). Предварительным обследованием была выявлена высокая комплексность загрязненности воды (K) равная 50,0%, это значит, что необходимо дать комплексную оценку качества воды реки Чупсовая в створе A за 1999 г.

Таблица 9.1 Гидрохимическая информация о загрязненности воды реки Чупсовая в створе А за 1999 г.

Расчет комбинаторного индекса загрязненности воды проводят в соответствии с техникой расчета, изложенной в настоящем методическом пособии. Результаты расчета заносят в таблицу 9.2. По каждому ингредиенту проводят следующие вычисления, указанные ниже.

Таблица 9.2 Расчет комбинаторного индекса загрязненности воды реки Чупсовая в створе A за 1999 г.

Вграфу 2 таблицы 9.2 заносят данные по числу определений. По растворенному в воде кислороду, БПК5 воды – 11, по меди их - 9 и т.д.

Вграфу 3 таблицы 9.2 помещают данные по числу определений, превышающих ПДК. По растворенному в воде кислороду превышений

ПДК нет, по БПК5 воды – 6 (ПДК БПК5 принимается равной 70% от ПДК БПКполн., т.е. 2,1 мгO2/л), по железу общему - 12, по аммонию - 5 и т.д.

На основании данных второй и третьей граф определяется повторяемость случаев превышения ПДК:

αO2 = 0%; αБПК5 = 116 100% = 54,5% и т.д.

Результаты помещают в графу 4 табл. 9.2. По значениям повторяемости на основании Приложения Е РД 52.24.643-2002 (табл.3.20 пособия) определяют частный оценочный балл Sα и ставят его в графу 5:

SαБПК5 = 4,0; Sαфен = 3,59, Sαцинк = 2,75 и т.д.

Рассчитывают кратность превышения ПДК в тех результатах анализа, где оно имеет место (графа 6 табл.9.2). Затем определяют среднее значение кратности превышения ПДК только по тем пробам, где есть нарушение нормативов (графа 7 табл.9.2). Например:

βБПК5 = (2,62+1,14+3,24+1,33+1,07+1,21)/6=1,77 мг/дм3;

βFeобщ =

(3,2+3,4+4,8+5,2+5,1+2,9+2,8+2,5+2,5+3,8+4,3+30,5)/12=5,92 мг/дм3.

По значениям средней кратности превышения ПДК на основании Приложения Ж РД 52.24.643-2002 (табл.3.21 пособия) определяют частный оценочный балл, который помещают в графу 8:

SβБПК5 = 1,77; SβFeобщ = 2,49 и т.д. Определение Sβi , как и определение Sαi , проводят с учетом линейной интерполяции. Например:

βFeобщ = 5,92 . Согласно Приложению Ж, соответствующий этому

значению балл находится между двумя и тремя. Доля частного оценочного балла, приходящаяся на единицу βi , в этих пределах

составляет 0,125. Чтобы получить значение балла поβFeобщ ,

необходимо к двум прибавить число, полученное в результате действия: 3,92·0,125=0,49, тогда SβNO2− =2+0,49=2,49.

196

Далее определяют обобщенные оценочные баллы по каждому ингредиенту (графа 9 табл.9.2). Например:

SБПК5 = SαБПК5 SβБПК5 = 4 1,77 = 7,08; SFeобщ = SαFeобщ SβFeобщ = 4 2,49 = 9,96;

Sфенолы = Sαфен Sβфен =3,59 2,13 = 7,65 и т.д.

Значения обобщенного оценочного балла помещают в графу 9 таблицы 9.

Значения комбинаторного индекса загрязненности воды

(КИЗВ) SA в створе A определяют как сумму обобщенных оценочных баллов по каждому ингредиенту:

SA = 7,08+9,96+7,65+7,44+4,24+8,84+6,05=51,26.

Вычисляют удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ) SA′ :

′ 51,26 =

SА 14 3,66 .

По значениям обобщенных оценочных баллов и условию Sij ≥ 9 находят число КПЗ (критических показателей загрязненности). Критический показатель загрязненности в данном случае только один

– это железо общее (SFeобщ = 9,96), т.е. F (критический показатель загрязненности) равен = 1.

Коэффициент запаса k рассчитывается по формуле: k = 1 – 0,1 F ,

где F - число критических показателей загрязненности воды. Коэффициент запаса k в данном случае:

k = 1 - 0,1·1 = 0,9.

Определяют класс загрязненности воды.

По таблице Приложения И РД 52.24.643-2002 (табл.3.23 пособия) подбирают градации класса качества воды, в пределах которых находится значение комбинаторного индекса загрязненности воды Sj. с учетом коэффициента запаса равного 0,9 и количества ингредиентов, участвующих в расчете N=14.

В данном случае, значение КИЗВ=51,26 попадает в градацию (3,6Nj; 9,9Nj] – 4-й класс качества воды, вода характеризуется как

«грязная».

Более простой способ определения класса качества воды - по значению УКИЗВ (3,66) и числу КПЗ (1), согласно Приложению К РД 52.24.643-2002 (табл.3.24 пособия). В графе, соответствующей значению КПЗ 1, находим градацию значений УКИЗВ, в которую

197

входит его значение 3,66, и соответствующие им класс (4-й), разряд

«а» и качественную характеристику воды - "грязная".

ВЫВОДЫ

Превышение ПДК в воде реки Чупсовая в створе A наблюдалось по 7 ингредиентам химического состава воды из 14 определяемых показателей. Значение коэффициента комплексности загрязненности воды составляет 50,0%, что свидетельствовало о высокой комплексности загрязнения воды реки Чупсовая в створе A в течение всего года.

Для некоторых загрязняющих ингредиентов (табл. 9.2) – БПК5, железо общее, нефтепродукты, соединения меди в течение года характерна устойчивая загрязненность, что подтверждается наибольшими значениями частных оценочных баллов по повторяемости (Sα = 4). Согласно классификации воды по повторяемости случаев загрязненности, загрязненность воды по рассматриваемым ингредиентам определяется как «характерная». По фенолам и азоту аммонийному загрязненность воды определяется как «устойчивая», а по цинку как «неустойчивая».

По кратности превышения ПДК степень загрязненности воды изменялась в течение года - от «низкой» до «средней».

Наибольшую долю в общую оценку степени загрязненности воды вносят соединения железа. Общий оценочный балл этого ингредиента, составляющий 9,96, относит этот ингредиент к критическим показателям загрязненности воды этого водного объекта, на который нужно обратить особое внимание при разработке (или уточнении) программы гидрохимического мониторинга, при планировании и осуществлении водоохранных мероприятий в бассейне этой реки.

198

Учебное издание

Автор-составитель

Гагарина Ольга Вячеславовна

ОЦЕНКА И НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ ВОД:

критерии, методы, существующие проблемы

Учебно-методическое пособие

Напечатано в авторской редакции с оригинал-макета заказчика

Подписано в печать 20.12.12. Формат 60×84 1/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 11,7.

Тираж 30 экз. Заказ №

Издательство «Удмуртский университет» 426034, г. Ижевск, ул. Университетская,1, корп.4.