_{Практична робота №}5

«Розрахунок нормативів гранично допустимого скиду забруднюючих речовин в поверхневий водний об’єкт»

Методичні основи встановлення нормативів ГДС

Для гарантування якості води в створі водокористування кожному підприємству встановлюють гранично допустиме скидання (ГДС) шкідливих(забруднюючих) речовин.

ГДС – це маса забруднень у стічних (зворотних) водах, допустима для відведення з установленим режимом у певному пункті водного об’єкта (ВО) за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольному створі (КС), або не погіршення природного складу і властивостей води. ГДС виражають у г/год і визначають за формулою:

ГДС_і = ∙q, г/год (2.1)

де – максимально-допустима концентрація забруднюючої речовини в стічній воді, мг/л; q – максимальна витрата стічних вод, м³/год.

ГДС встановлюють з урахуванням ГДК забруднюючих речовин відповідної категорії водокористування, здатності водойми до самоочищення та оптимального розподілу мас речовин, що скидаються.

Нормативи складу і властивостей води водних об'єктів (ГДК та ГДЗ) встановлені залежно від виду водокористування, яке може бути господарсько-питним (ГП), коли ВО - джерело господарсько-питного водопостачання, комунально-побутовим (КП), якщо ВО використовується для купання, заняття водними видами спорту, відпочинку населення, рибогосподарським (РГ), в разі використання ВО для промислового добування риби та інших об'єктів водного промислу або для відтворення їх запасів. Водні об’єкти рибогосподарського призначення поділяють на вищу, першу і другу категорії. Різні ділянки одного водного об’єкта можуть належати до різних категорій водокористування.

Установлено два види нормативів. Санітарно-гігієнічні нормати­ви якості води (для потреб населення) — це науково обґрунтовані вели­чини концентрації забруднюючих речовин та показники якості води (загальнофізичні, біологічні, хімічні, радіаційні), які не впливають пря­мо або опосередковано на життя та здоров'я населення.

Рибогоспо­дарські нормативи якості води — це науково обґрунтовані величини концентрації забруднюючих речовин та показники якості води (загальнофізичні, біологічні, хімічні, радіаційні), які не впливають на збе­реження і відтворення промислово цінних видів риб.

ГДК — максимальний вміст речовини у воді, який не знижує праце­здатності й самопочуття людини, не шкодить її здоров'ю у разі постій­ного контакту та не зумовлює небажаних (негативних) наслідків у на­щадків.

Крім того, за характером негативної дії всі речовини поділяють на групи, причо­му кожна група поєднує речовини однакової ознаки дії, які називають ознаками шкідливості. Одна й та сама речовина за різних концентрацій може виявляти різні ознаки шкідливості. Ознака шкідливості, яка вияв­ляється за найменшої концентрації речовини, називають лімітуючою озна­кою шкідливості (ЛОШ). У водних об'єктах КП і ГП водокористування розрізняють три види ЛОШ –органолептичний(ОР), загальносанітарний(ЗС) і санітарно-токсикологічний(СТ). У вод­них об'єктах РГ водокористування крім названих виді­ляють ще два види ЛОШ — токсикологічний(ТК) і рибогосподарський(РГ).

Під час оцінювання якості води у водоймах комунально-побутового і господарсько-питного водокористування враховують також клас не­безпечності речовини. Його визначають залежно від токсичності, кумулятивності, мутагенності і ЛОШ речовини. Згідно з ГОСТ 12.1.007-89 [7] розрізняють чотири класи небезпечності речовин: 1 – надзвичайно небезпечні, 2 – високо небезпечні, 3 – помірно небезпечні, 4 – мало небезпечні.

Дано:

ВО	q м3/с	Показники складу і властивостей стічних вод
		Кст	to	Розч. О2	Завислі речовини	БСКповн	Хлориди	Сульфати	Нітрити	Al залишки	Фосфати
I-1	0,12	-	17	7,50	250,0	150,0	420,0	890,0	5,5	0,25	3,60

Вид водо-корист	Q, м3/с	Vp, м/с	Hp, м	ξ	φ	Показники якості води у річці, Сф, мг/л
						to max	Розч. О2	Завислі речовин.	БСКпов	Хлориди	Сульфати	Нітрити	Al	Фосфати
КП	12	1,2	1,8	1,5	1,1	25	6,90	10,0	2,5	120,0	225,0	0,08	0,03	2,10

Розрахунок:

№ з/п	Показники складу зворотних вод	Сфакт, мг/л	Сфон, мг/л	ГДК, мг/л РГ категорії (ЛОШ)	СГДС, мг/л
1.	Розчин О2	7,5	6,9	4	≥4
2.	Завислі речовини	250	10	10+0,75	10,75
3.	БСКповн	150	2,5	6	1138
4.	Хлориди	420	120	350 (ОР)	18382
5.	Сульфати	890	225	500 (ОР)	22060
6.	Нітрити	5,5	0,08	3,3 (СТ)	0,08
7.	Алюміній	0,25	0,03	0,5 (СТ)	0,03
8.	Фосфати	3,6	2,1	3,5 (СТ)	2,1

1. Контрольний створ встановлюється на відстані 500 м нижче місця скиду (L_ф=500).

2. Визначаємо асимілюючу спроможність водного об’єкту. Співвідношення фонових показників якості води до їх нормативних значень для відповідних ЛОШ мають наступні значення:

• для речовин органолептичної ЛОШ (хлориди, сульфати):

;

• для речовин санітарно-токсикологічної ЛОШ (нітрити, алюміній, фосфати):

• для БСК_повн

Таким чином фонові концентрації не перевищують ГДК для водних об’єктів комунально-побутового призначення.

3. Визначаємо кратність розбавлення зворотних вод.

Коефіцієнт турбулентності дифузії:

м/с²

Коефіцієнт, який враховує гідравлічний фактор змішування:

м^-1/3

Коефіцієнт змішування стічних вод з водою водойми:

Кратність розбавлення в контрольному створі:

4. Визначаємо вплив скиду зворотних вод на якість води.

Співвідношення показників якості зворотних вод до відповідних ГДК наступні:

ОР ЛОШ: ;

СТ ЛОШ: ;

БСК_повн: ;

Завислі речовини: .

Концентрація забруднюючих речовин у річковій воді після скиду зворотних вод визначається за виразом: .

Концентрація завислих речовин у контрольному створі становитиме:

мг/л;

БСК_дс: мг/л;

За речовинами з органолептичною ЛОШ:

;

За речовинами з санітарно-токсикологічною ЛОШ:

.

Розрахунки показують перевищення нормативних концентрацій забруднень у річковій воді за завислими речовинами.

5. Визначаємо значення С_ГДС забруднюючих речовин в зворотних водах.

Речовини санітарно-токсикологічної ЛОШ:

, тому умова виконується, отже С_ГДС=С_фон.

БСК_повн розраховується за формулою:

мг/л;

Хлориди та сульфати розраховуються за формулою:

Хлориди мг/л;

Сульфати мг/л.

Складаємо таблицю за результатами розрахунку.

№ з/п	Показники складу зворотних вод	Фактична концентрація речовин, мг/л	Фактичний скид, г/год.	Допустима концентрація, , мг/л	Допустимий скид, ГДС, г/год.	Скиди, перераховані в т/рік
1	2	3	4	5	6	7
1.	Завислі речовини	250	108000	10,75	4644	40,68
2.	БСКповн	150	64800	81,1	35035,2	306,9
3.	Хлориди	420	181440	412,4	178156,8	1560,65
4.	Сульфати	890	384480	624,2	269654,4	2362,17
5.	Нітрити	5,5	2376	0,08	34,56	0,3
6.	Алюміній	0,25	108	0,03	12,96	0,11
7.	Фосфати	3,6	1555,2	2,1	907,2	7,94

6. Необхідний ступінь очищення речовин, фактичний скид яких перевищує гранично допустимий становить:

Завислі речовини

БСК_повн

Хлориди

Сульфати

Нітрити

Алюміній

Фосфати

Висновок: необхідно передбачити заходи щодо зменшення вмісту цих забруднюючих речовин до нормативних значень.