Орлов Контроль качества поверхностных вод
.pdfПри планировании сброса сточных вод в реки и водоемы учитываются санитарные и рыбоохранные нормы, регламентирующие как концентрацию лимитирующих веществ в воде, так и расстояние от места сброса сточных вод до створа водопользования. При хозяйственно-питьевом и культурно-бытовом водопользовании
состав |
и свойства |
воды должны1 удовлетворять |
нормативным |
требованиям на контрольном расстоянии 100,0 м от |
пункта аодог |
||
пользования. Таким |
образом, если на лимитирующем расстояний |
||
хл от |
выпуска по всем Основным показателям .достигается ПДК, |
||
то общее расстояние х0бЩ между пунктами сброса и водопользования определяется суммой лг0бщ=Ял+1000, откуда лгл=^об)ц —
—1000.
Вводных объектах, используемых в рыбохозяйственных целях, состав и свойства воды в зависимости от требований рыбоохраны должны соответствовать норме в месте выпуска или на расстоянии не более 500 м от выпуска. Если выполняется первое из этих условий, то *п=0. Во втором случае х я ^ 5 0 0 .
При промышленном водоснабжении характеристики качества воды должны быть обеспечены в местах водозабора и определяться особыми ПДК," удовлетворяющими данный вид производства. В этом случае, если лимитирующие вещества поступают в водный объект со сточными водами, сбрасываемыми через организованный сброс, то расстояние между пунктами водозабора и сброса должно быть не больше хя .
Нормирование сбросов в реки по концентрации в створе достаточного перемешивания. Решение поставленной задачи выполняется по одному лимитирующему веществу на основании уравнений баланса вещества, записываемых для всего потока в целом. Если водопользователь, сбрасывающий сточные воды в данную реку, берет воду из другого источника, уравнение баланса /-го вещества записывается в виде
Sni (!Qp+'Qct)[=SCt. iQcT+kSp |
(7.50) |
Здесь Sni — концентрация вещества в створе достаточного перемешивания; индекс .«р» относится к естественным характеристикам водного объекта, индекс «ст» — к характеристикам сточных вод.
Если водопользователь берет воду с вышераспОложенного участка той же рекй, в которую производит сброс сточных вод, а расходы водозабора и сброса примерно равны, то уравнение баланса вещества, записывается в виде
SniQp=Svr iQcT + <Spt(Qp-|-;QcT). |
(7.51) |
В наиболее часто встречающемся случае Qp^iQct, тогда уравнения (7.50) и (7.51) приводятся к одному виду:
SniQp—'Soi iQcT+«Sp iQp- |
(7.52) |
133
Предельно допустимое состояние качества вод по г-му лимитирующему веществу в створе достаточного перемешивания отвечает равенству
Si пд = ПДК;. |
(7.53) |
Если предельно допустимый секундный сброс лимитирующего-ве-
щества (г/с или |
кг/с) |
обозначить через М щ л , т. е. принять - |
||
|
|
Мг пд = (5стг<2ст)пд. |
(7.54) |
|
fo из уравнения |
(7.52) |
получим расчетную формулу |
вида |
|
|
М г п д |
= ( П Д К - 5 р г ) д Р . |
(7.55) |
|
Формула показывает, |
что |
при 5 р г ^ П Д К г сброс |
г-ro вещества |
|
вреку недопустим.
Вслучае, когда QCT соизмерим с Qp, для решения задач о ПДС используются уравнения (7.50) или (7.51). В обоих этих случаях предполагается, что при проектировании заранее задается расход сточных вод Qot или концентрация лимитирующего вещества, ко-
торая может быть реально получена в результате очистки |
сточ- |
||||
ных вод. |
|
|
|
|
|
. Если предприятие, сбрасывающее в |
реку сточные |
воды, |
берет |
||
воду из другого водного объекта, то при использовании |
уравнения |
||||
(7.51) находим |
|
|
|
|
|
Mi пд — ПДКг<Зст = (ПДК; — 5 Р i) Qp, |
|
|
(7.56) |
||
или |
|
|
|
|
|
Mi пд = ПДКг<Эр |
+ 1 - |
"гЦЩГ ) • |
|
|
(7-57) |
При водозаборе из той же реки |
(выше |
створа сброса) |
получаем |
||
Mi пд =ПДКг<2Р |
. + 1 - |
. |
|
(7.58) |
|
Расчет по формулам (7.57) и (7.58) выполняется в нескольких вариантах при заданных значениях QCt или 5Стг, окончательное решение принимается на основе технической или экономической целесообразности. Если 5 Р , < П Д К и 5 С Т > П Д К , предварительные вычисления ведутся по формуле (7.55).
Нормирование по нескольким веществам. При сбросе нескольких /веществ одного ЛПВ предельно допустимая концентрация лимитирующих веществ в створе достаточного перемешивания определяется в соответствии с условием
134;
Для нормирования сброса по нескольким веществам одного. ЛПВ используется обобщенный показатель вредности Д. Для состава сточных вод он записывается в виде
t |
я» |
9 |
(7.60) |
# с т — — |
I ; -- |
. |
|
5СТ |
i_i |
ПДКг |
|
Учитывая инвариантность Л, записываем т £
&ПДКг
Для предельного состояния левая часть этого выражения оказывается равной единице, т. е.
|
|
|
|
(£п)пд = |
- Б - • |
|
. |
(7.62) |
|
|
|
|
|
|
Лег |
|
|
|
|
Если принять фоновую концентрацию S p |
равной нулю, то из урав- |
||||||||
нения баланса |
получим |
|
|
|
|
|
|||
|
|
М т пд = (ScrQcx) п д = |
(5„)п д Qp , |
(7.63) |
|||||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м т п л = |
сх |
|
|
|
(7-64) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индекс |
m при |
М |
означает, что |
расчет |
дает |
суммарную массу |
|||
всех т |
учитываемых |
веществ. |
|
|
|
|
|
||
Нормирование |
сбросов по концентрации в |
створе |
недостаточ- |
||||||
ного перемешивания. |
|
|
|
|
|
|
|||
а). Нормирование по одному веществу. Согласно «Правилам» |
|||||||||
[18] |
максимальная |
концентрация |
загрязняющего |
вещества |
|||||
Smax, г. на лимитирующем расстоянии |
от |
створа водопользования |
|||||||
не должна превышать ПДКг. Для этого: створа должно удовлетворяться соотношение
^ |
max, г. ^ j |
__ |
|
ПДКг |
|
Значение S max, i СВЯЗЫВаетсЯ С Ост, г коэффициентом п, называемым |
|
кратностью разбавления. При отсутствии в водах реки рассмат-
риваемого вещества (Sp i—Q) будем иметь |
|
. . |
||
|
SCT i |
|
|
|
Если Sp г=5^0, ТО |
max, I |
|
|
|
|
|
|
|
|
tii=* |
Sen |
Sgl |
• |
(7.66) |
— |
с |
|||
|
Отах, I— <Jp i |
|
|
|
135
Предельная концентрация вещества в контрольном створе определяется равенством Smax,/'= ПДК*. Учитывая это, из уравнения (7.66) получаем
М 1 П Л = [ П / п д С П Д ^ - ^ р ^ + Х р ^ е , . |
(7.67) |
Если Sp t = 0, то
Mi пд = = Л/ пд ПДК; QCT. |
(7.68) |
б). Нормирование по концентрации нескольких веществ. Для этого случая используем общее выражение для" кратности разбавления
/1обЩ= 7Г- |
V. . |
(7.69) |
Расчетную формулу получаем в виде
Мм |
("•общ QcJnfl |
( |
Sp Rp |
тт ППдД== • — — " А I |
—— + 1 — Sp /?р |
||
|
КСТ |
\ «общ ПД |
|
а при 5Р = 0 в виде
M r n n ^ ^ - ( n o 6 m Q C T ) n a . /<ст
) ( 7 . 7 0 )
(7.71)
Величины i/?ct и Sp/?p не зависят от абсолютных значений концентраций и расхода загрязняющих веществ в сточных водах. Они определяются относительными характеристиками содержания загрязняющих веществ в сточных водах и фоновыми гидрохимическими характеристиками речного потока.
ЛИ Т Е Р А Т У Р А
1.Беличенко Ю- П., Шведов М. М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. — М.: Россельхозиздат, 1986, с. 303.
2.Бесценная М. А., Орлов В. Г. Практикум по оценке загрязненности водных объектов. Учебное пособие. Л., изд. ЛПИ, 1983, с. 52 (ЛГМИ).
3.Бесценная М. А., Орлов В. Г. Использование, преобразование и охрана водных ресурсов. Учебное пособие. Л., изд. ЛПИ, 1979, с. 59. (ЛГМИ).
4.Воропаев Г. В. Водные проблемы СССР. Генеральные доклады V Всесоюзного гидрологического съезда, т. 1. Л., Гидрометеиздат, 1986, с. 119—151.
5.Израэль Ю. А. Проблемы охраны природной среды' и пути ее решения.— Л.: Гидрометеоиздат, 1984,, с. 46.
6.Караушев А. В., Мееровш Л. Я., Серков Я. К• Моделирование зон распространения неконсервативных загрязняющих веществ в водоемах.— Тр. ГГИ, 1982, вып. 283, с. 116—125.
7.Караушев А. В. Вопросы регламентирования сбросов сточных вод
вреки. —Тр. ГГИ, 1983, вып. 297, с. 91—102.
8.Колбасов О. С. Правовая охрана природы. —М.: Мысль, 1984, с. 3—31,
43—64.
9.Комплексное использование и охрана водных ресурсов. — М.: Агропром-- издат, 1985, с. 176—213, 243—293.
10.Меерович Л. Н., Шварцман А. #. Определение максимальных концентраций загрязняющих веществ при сбросе сточных вод через рассеивающие выпуски.— Метеорология и гидрология, 1982, № 10, с. 89—96.
136 |
-- |
11. Лаптев Н. Н. Расчеты выпусков сточных вод. — М.: Стройиздат, 1977, |
||||||||
с. 85. |
|
|
|
|
|
|
|
|
12. Методические указания по принципам организации системы наблюдений |
||||||||
и контроля за |
качеством |
воды водоемов и водотоков на сети Госкомгидромета |
||||||
в рамках ОГСНК. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984 с. 39. |
|
|
|
|||||
13. Мет<здичёские основы оценки антропогенного влияния на качество по- |
||||||||
верхностных вод. |
Под |
редакцией |
А. В. Караушева. — Л.: |
Гидрометеоиздат, |
||||
1981, с. 174. |
|
водный |
баланс и |
водные ресурсы |
Земли. — Л.: Гидрометео- |
|||
14. Мировой |
||||||||
издат, 1974, с. 575—606. |
|
|
|
|
|
|||
15. Никаноров А. М„ Львов В. А., Каминский В. С. Контроль качества вод, |
||||||||
и их охрана. |
Генеральные доклады V Всесоюзного |
гидрологического съезда, |
||||||
т. II. Л., Гидрометеоиздат, 1986, с. 3—26. |
|
|
|
|||||
16. Охрана, окружающей среды. Справочник. Л., 1978, |
|
|
||||||
17. Охрана водных ресурсов. — М.: Колос, 1979, с. 247. |
|
|
||||||
|18. Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. — |
||||||||
М.: Минздрав СССР, 1975, с. 41. |
|
Водные ресурсы и водо. |
||||||
19. Соколов А. А., Будыко М. И., Бабкин В. И. |
||||||||
обеспеченность СССР в настоящем и будущем. Генеральные доклады V Всесо- |
||||||||
юзного |
гидрологического |
съезда, т. 1. Л., Гидрометеоиздат, |
1986, |
с. 84—119. |
||||
20. Соколов А. А. Вода: проблемы на рубеже XXI века. —Л- |
Гидрометео- |
|||||||
издат, 1986, с. 3—87. |
Гидрохимия местного стока Европейской территории |
|||||||
21. Воронков |
П. П. |
|||||||
СССР. — JL: Гидрометеоиздат, 1970. |
|
|
|
|
||||
22. Скакальский Б. Г. Основные географические гидрохимические характе- |
||||||||
ристики |
местного |
стока |
природных |
зон Европейской |
территории СССР.—Тр. |
|||
ГГИ 1966, вып. 1.37. |
|
|
|
|
|
|||
137
С О Д Е Р Ж А Н И Е
f/t |
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
®Д4 |
Предйсзговие |
. . . . . . . . |
. . . . . . |
. |
, |
|
3 |
|||
|
Введение |
. . . |
. . |
< |
• , . . . . . . . . |
. |
|
|
— |
|
|
ГЛАВА 1. Водные ресурсы СССР и их использование. Правовая |
охрана |
|
7 |
||||||
|
вод |
|
|
|
. , |
|
. |
|
||
|
1.1. Водные ресурсы СССР . . . . . . . . . . |
. . |
|
— |
||||||
|
.. 1.2. Использование |
водных ресурсов . . . |
. . |
|
|
12 |
||||
|
1.3. Правовая охрана природы |
< . . |
|
|
15 |
|||||
|
1.3.1. Вопросы |
правовой |
охраны |
природы . . . . . |
. . |
|
— |
|||
|
1.3.2. Правовая |
охрана |
вод |
|
. |
. |
1 6 |
|||
|
1.3Д Правовая |
охрана |
малых рек . . . . . . . |
• |
^ |
|
17 |
|||
|
ГЛАВА 2. Формирование химического состава поверхностных вод. |
Прин- |
: |
20 |
||||||
|
ципы нормирования |
качества |
воды. . |
|
. |
|
||||
|
2.1. Общие "сведения . . |
|
|
|
|
|
— |
|||
|
2.2. Классификация природных вод по минерализации и химическому |
|
22 |
|||||||
|
составу . . . |
. . |
|
. |
|
|
||||
|
2.3. Основные факторы формирования состава природных вод . |
. |
|
|
24 |
|||||
|
2.4. Формирование |
химического состава речных вод . . . |
. . |
|
25 |
|||||
|
2.5. Принципы нормирования качества воды |
|
. |
|
37 |
|||||
' |
ГЛАВА 3. Преобразование водных ресурсов под влиянием антропогенных |
|
59 |
|||||||
факторов |
|
|
|
. - * |
|
Г'« |
|
|||
|
3.1. Качественные и количественные изменения водных ресурсов под |
|
— |
|||||||
|
влиянием хозяйственной |
деятельности . . . . . . |
. . |
|
|
|||||
|
3.1.1. Изменение качества воды в водотоках и водоемах под влия- |
|
40 |
|||||||
|
|
нием промышленности |
|
|
. |
|
||||
3.1.2.Изменение качества воды под влиянием-сброса коммуналь- но-бытовых сточных вод 43
3.1.3.Изменение водных ресурсов под влиянием урбанизации . . 46
3.1.4.Влияние мелиоративных мероприятий на состояние водных ресурсов . 48
3.2. Инженерные методы защиты вод от загрязнения |
. , |
, . |
. . |
53 |
|||||
3.2.1. Очистка сточных вод в искусственных условиях . . |
, . |
54 |
|||||||
3.2.2. Очистка сточных вод в естественных условиях . |
|
• , . |
£6 |
||||||
3.2.3. Совершенствование |
технологии промышленности, |
сельского |
|
||||||
хозяйства, мелиоративных мероприятий в вопросах охраны |
57 |
||||||||
водных ресурсов . . . . . . |
. . . . . |
. . |
|||||||
ГЛАВА 4. Правила охраны поверхностных вод от загрязнения. Организа- |
60 |
||||||||
ция системы наблюдения и контроля за качеством воды |
Г . |
||||||||
4.1. Правила охраны поверхностных |
вод от загрязнения . . |
. . |
— |
||||||
4.2 Организация системы наблюдения и контроля за качеством воды |
' 63 |
||||||||
4.3. Организация работ по наблюдению и контролю качества поверх- |
|
||||||||
ностных вод |
|
. . . . |
* |
|
|
|
|
ii |
64 |
ГЛАВА 5. Методы |
обобщения -гидрохимической |
информации |
и |
оценки |
75 |
||||
качества |
воды . . . . . . . . . . . . |
|
f . |
||||||
5.1. Статистические |
характеристики |
рядов |
гидрохимической |
инфор- |
|
||||
мации . . . |
|
|
. . . . |
|
|
|
|||
5.2. Система интегральных показателей для оценки загрязненности |
79 |
||||||||
поверхностных |
вод |
|
|
. . |
, . . |
. . |
|||
138
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
г |
|
' |
|
водоохранных |
. |
|
|
|
|
- |
. |
. . |
88 |
||
/' ГЛАВА в. Вопросы |
экономики |
мероприятий . |
|
||||||||||||
6.1. О планировании использования и охраны водных ресурсов |
. . |
— |
|||||||||||||
6.2. Вопросы |
экономической |
эффективности |
водоохранных |
меро- |
91 |
||||||||||
приятий |
|
ущербов |
при |
строительстве |
и использовании |
водо- |
|||||||||
• 6.3. Компенсация |
93 |
||||||||||||||
хозяйственных комплексов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ГЛАВА 7. Основные методы расчета характеристик качества воды с уче- |
95 |
||||||||||||||
том гидрологических |
факторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
. . |
|||||
7.1. Расчет основных гидрологических величин и гидравлических эле- |
— |
||||||||||||||
ментов, необходимых для расчета разбавления в реках и озерах |
|||||||||||||||
7.2. Практические методы расчета качества воды в реках и водоемах |
102 |
||||||||||||||
7.2.1. Вычисление |
гидрологических |
показателей |
средней |
загряз- |
|
||||||||||
ненности. и общей нагрузки потока консервативными загряз- |
103 |
||||||||||||||
няющими веществами . . . . . . . . |
|
. |
. . |
||||||||||||
7.2.2. Расчет кратности разбавления методом номограмм . |
. . |
106 |
|||||||||||||
7.2.3. Расчет |
разбавления |
сточных |
|
вод |
в |
реках |
по |
методу |
110 |
||||||
А. В. Караущева (плоская задача) |
. . . |
|
|
|
'. . |
||||||||||
7.2.4. Комбинированнырчметод расчета разбавления |
сточных вод |
115 |
|||||||||||||
в реках |
'. |
. 3 |
\ |
. . . . |
|
|
|
сточных |
вод |
||||||
7.2.5. Упрощенные |
методы |
расчета |
|
разбавления |
117 |
||||||||||
в реках . . . . |
. . |
: . . . |
|
. . . |
|
. . |
|||||||||
7.2.6. Расчет |
начального' разбавления |
с |
учетом |
конструктивных |
121 |
||||||||||
особенностей сбросных устройств |
(метод ЛИСИ) |
|
. |
. . |
|||||||||||
7.2.7. Расчет |
концентрации |
неконсервативных |
загрязняющих ве- |
125 |
|||||||||||
ществ |
в |
водоемах . |
. . . . . |
-,. .. . ... . . . . |
. . |
||||||||||
7.2.8. Определение |
максимальных |
концентраций |
загрязняющих |
127 |
|||||||||||
веществ при сбросе сточных' вод через рассеивающие выпуски |
|||||||||||||||
7.2.9. Методы |
расчета |
. допустимых |
сбросов |
. сточных |
вод |
132 |
|||||||||
в водные объекты . |
. . . |
. |
' . . |
. |
" . . |
. . . |
|||||||||
Литература |
|
|
|
|
. . . . . . . . . |
. . |
136 |
||||||||
139
Вадим Георгиевич Орлов i&opHc Едааьевич Екакальекий
Маргарита Александровна "Бесценная Алиса Яковлевна Шварцман Лев Наумович Меерович
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД Учебное пособие
Редактор О. С. Крайнова Корректор Л. В. Ломакина
Сдано в набор 21.10.87, |
Подписано в печать 02.06.88. |
М-27139. |
||
Формат бумаги 60X90Vi6. |
Бумага тип. № 2. |
Лит. гари. Печать высокая. |
||
Печ. л. 8,7. Уч.-изд. л. 8,0. |
Тираж |
800 экз. |
Темплан 1988 г. |
поз. 268- |
Зак. 443. |
Цена 50 коп. |
|
||
ЛПИ им. Калинина. 195251,. Ленинград, Политехническая ул., 29 Типография ВСОК ВМФ
140