МЕТОДИЧНІ І ОРГАНИЗАЦІЙНІ ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМИХ СКИДІВ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН - Методика розрахунку ГДС та ефективності водоохоронних споруд

Скид зворотних вод у водні об'єкти є одним з видів спеціального водокористування і здійснюється на основі дозволів, які видаються у встановленому порядку органами Мінекоресурсів України.

Гранично допустимий скид (ГДС) речовини - показник максимально допустимої в одиницю часу кількості (маси) речовини, що відводиться із зворотними водами в поверхневі та морські води, який з урахуванням встановлених обмежень на скид цієї речовини від інших джерел забруднення гарантує дотримання норм її вмісту в заданих контрольних створах (пунктах) водного об'єкта. Таким чином, величини ГДС речовин визначаються і встановлюються, як правило, для кожного із сукупності випусків зворотних вод, пов'язаних єдністю водного об'єкта (тобто за басейновим принципом), з урахуванням оптимального розподілу його асимілюючої спроможності (спроможність водного об'єкта приймати певну масу речовини в одиницю часу без порушення норм якості води в контрольних створах (пунктах) водокористування). Величини ГДС речовин встановлюються в грамах на годину (г/год).

Величини ГДС розробляються і затверджуються для діючих і проектуємих підприємств-водокористувачів. При цьому, незалежно від асимілюючої здатності водного об'єкта, призначувані ГДС повинні задовольняти рівню очищення, що може бути досягнуто при застосуванні типового способу очищення стічних вод для розглянутої категорії стічних вод.

Для діючих підприємств розробка величин ГДС може здійснюватися як самим підприємством-водокористувачем, так і на його прохання проектною чи науково-дослідною організацією, тимчасовим творчим колективом. Якщо фактична якість скидання діючого підприємства менше розрахункового ГДС, то за якість ГДС приймається фактична якість стічних вод.

Величини ГДС проектуємих і споруджуваних (реконструйованих) підприємств визначаються в складі проектів будівництва (реконструкції) цих підприємств. Якщо при перегляді чи уточненні раніше встановленого ГДС виявиться, що проектне скидання споруджуваного (реконструйованого) підприємства менше розрахункового ГДС, то в за ГДС приймається проектне скидання.

Якщо фонова концентрація водного об'єкта за якими-небудь показниками обумовлена природними факторами, то ГДС відповідних речовин установлюються виходячи з умови відповідності в контрольних створах природної фонової якості води.

Для речовин, по яких нормуються збільшення до природного фону, ПДС повинні бути встановлені з обліком цих припустимих перевищень до природного фону.

Встановлення ГДС речовин з обліком лімітуючої ознаки шкідливості (ЛОШ) проводиться для речовин 1 і 2 класів небезпеки при господарсько-питному і комунально-побутовому водокористуванні і всіх нормованих речовин, крім основних іонів мінералізації води, при господарському водокористуванні. При цьому в контрольному створі водного об'єкта сума відносин концентрацій речовин з однаковим ЛОШ до відповідних ГДК (чи природним фоновим концентраціям цих речовин, якщо вони перевищують ГДК) не повинна перевищувати одиниці.

Основними категоріями зворотних вод, для яких встановлюються величини ГДС речовин, є:

А) стічні води: господарсько-побутові, промислові (включаючи виробничі, теплообмінні, шахтні, кар'єрні та ін.), виробничо-побутові (у населених пунктах - міські), з рибогосподарських ставків, тваринницьких ферм; Б) дренажні води; В) скидні води.

Одним з найважливіших принципів при розробці ГДС є басейновий принцип. При цьому передбачається, що розробка ГДС здійснюється з урахуванням усіх джерел надходження зворотних вод у межі розглянутого басейну і з урахуванням гідрофізичних особливостей водозбору.

Басейновий принцип встановлення ГДС речовин застосовується в таких випадках:

А) для водокористувачів ділянки басейну річки або водойми в межах області (основний варіант), де розгляд і затвердження ГДС проводитися єдиними контролюючими органами і при цьому передбачається дотримання норм якості води в створах на кордоні областей; 6) для водокористувачів басейну в цілому при розробці басейнових екологічних програм, а також міждержавних басейнових екологічних програм, де враховується необхідність дотримання заданих норм якості води в прикордонних створах.

Якщо величини ГДС речовин розраховуються без застосування басейнового принципу і відсутня достовірна інформація про фонову якість води або ж остання за даними спостережень гірша за нормативну, то дотримання норм якості води в контрольних створах водних об'єктів басейну може бути гарантовано лише за умови встановлення ГДС речовин, виходячи з перенесенням норм якості природних вод безпосередньо на зворотні води. При цьому істотно зростають сумарні витрати водокористувачів на водоохоронні заходи, оскільки у випадку відсутності інформації не повністю використовується асимілююча спроможність водних об'єктів і в обох випадках виключається можливість оптимального розподілу допустимих величин скидів нормованих речовин між водокористувачами басейну.

Басейновий принцип не враховується, якщо:

А) у водному об'єкті в районі скиду зворотних вод за рахунок впливу інших джерел забруднення, які не підлягають регулюванню у строк меньш ніж п'ять років, та у яких вичерпана асимілююча спроможність по нормуванню речовин, які скидаються у даний водний о'бєкт; Б) скид зворотних вод растошован в межах населеного пункта. Втакому випадку ГДС установлюється на основі допустимих концентрацій речовин, які не перевищують норми якості та ГДС їх у водних о'бєктах комунально-побутового водокористування, з обов'язковою перевіркою умов дотримування норм якості води рибогосподарського водного о'бєкту в межах або за межами населеного пункта у відповідності з встановленою категорією водокористування; В) при розподіляних скидах зворотних вод, розташованих на великої відстані один проти другого, в великі водотоки та водоймища, коли забруднення має локальний характер.

Розрахунок величини ГДС, розробка проектів планових заходів по досягненню ГДС, підготовка документів здійснюється розработчиком ГДС з участю водокористувачів. Підготовка вихідних даних при визначенні розрахункових умов скида зворотних вод здійснюється підприємством-водокористувачем.

Розробка ГДС здійснюється раз у п'ять років. Якщо по закінченню вказанного строку новий проект не розроблен, то відповідні служби не дають дозвол на подальше водокористування. Якщо у процесі водокористування змінились його умови (змінились основні характеристики на 20% і більше), необхідно робити новий розрахунок ГДС.

Розробка, обгрунтування та встановлення ГДС речовин включає такі етапи:

Етап 1. Підготовка вихідних даних для розрахунку ГДС речовин.

Етап 2. Правове та методичне обгрунтування схеми і моделі розрахунку ГДС речовин.

Етап 3. Визначення розрахункових розмірів та розробка проекту (розрахунок) ГДС речовин.

Етап 4. Визначення величин ТПС речовин, оцінка водоохоронної ефективності досягнення ТПС і ГДС речовин.

Етап 5. Розробка пропозицій до плану заходів щодо досягнення ГДС речовин, підготовка документів - проектів ГДС, ТПС речовин і плану заходів.

Етап 6. Узгодження і затвердження документів.

Розрахунок величин ГДС речовин у водний об'єкт із зворотними водами виконується з урахуванням:

А) норм якості води і ГДК речовин у воді водного об'єкта в лімітуючому контрольному створі; Б) фонової якості води водного об'єкта до місця впливу випуску зворотних вод; В) витрат, складу і режиму надходження зворотних вод за період дії встановлених ГДС речовин; Г) впливу на водний об'єкт на ділянці від місця випуску зворотних вод до лімітуючого контрольного створу інших випусків зворотних вод, господарських факторів; Д) ступеню змішування зворотних вод з водою водного об'єкта на ділянці від місця їх випуску до лімітуючого контрольного створу; Е) кратності розбавлення зворотних вод водою водного об'єкта в зоні їх початкового змішування і лімітуючому контрольному створі; Е) природного самоочищення вод від речовин, що надходять, на ділянці від місця випуску зворотних вод до лімітуючого контрольного створу. (Процеси самоочищення враховуються, якщо вони достатньо виражені, а їх закономірності достатньо вивчені).

Для розрахунку величин ГДС речовин використовується сукупність фактичних або розрахункових вихідних даних, що включає: гідрографічні, морфометричні, розрахункові гідрологічні і гідрохімічні характеристики водних об'єктів у розрахункових (контрольних, фонових, гирлових і т. д.) створах, коефіцієнти неконсервативності речовин у воді водних об'єктів;

- розрахункові кількісні і якісні характеристики основних генетичних складових стоку, що формуються на ділянках басейну між суміжними створами: природної складової (підземного живлення та поверхневого стоку з природних територій водозабору), поверхневого стоку з промислово-житлових (забудованих) і сільськогосподарських (орних) територій; - фактичні і задані (проектні) або розрахункові витрати і склад скиданих зворотних вод, спрацьованої води водосховищ і ставків, перекидуваного стоку, витрати водозаборів; - місця розташування водокористувачів та інших господарських впливів на водні об'єкти по гідрографічній мережі, вимоги водокористувачів до якості води; - техніко-економічні характеристики реалізованих, тих, що плануються, і можливих водоохоронних заходів.

Величини ГДС визначаються для всіх категорій водокористувачів як добуток максимальної за годину витрати стічних вод qmах (м3/год.) на припустиму концентрацію забруднюючої речовини СГДС (г/м3). При розрахунку умов скидання стічних вод спочатку визначається значення СГДС, що забезпечує нормативну якість води в контрольних створах. ГДС визначається відповідно до формули:

, (1.1)

Де qmах - максимальна витрата за годину, (м3/год.);

СГДС - гранична концентрація забруднюючої речовини, (г/м3).

Розрахунок СГДС ведуть у тому випадку, якщо виконується умова Сф<СГДК. У випадку якщо Сф>СГДК СГДС=СГДК.

Для визначення розрахункових умов, при яких формулюється найменьша асимілююча спроможність водного об'єкту, необхідно враховувати:

Витрата водозаборівта скидів зворотних вод.

Склад скинутих зворотних вод (не перевишуючих фактичних середніх значень).

Витрати води на незарегульованих ділянках річки.

Фонові характеристики водного об'єкту з урахуванням лімітуючего періоду.

Витрати води на зарегульованих ділянках річки.

Витрати поверхневих та підземних складових у лімітуючи сезони

95%-ої забезпеченості. 7. Склад дощевого стоку до застроєної териториї.

Концентрація ГДС для водоймищ розраховується в залежності відконсервативності речовини.

Для консервативних речовин (речовини, які тривалий час залишаються в потоці), концентрація ГДС визначається за формулою:

, (1.2)

Де Сф - фонова концентрація забруднюючої речовини у водотоці вище випуску стічних вод, г/м3;

СГДК - гранично допустима концентрація забруднюючої речовини у воді водотоку, г/м3;

N - кратність загального розведення стічних вод у водотоці, дорівнюється добутку кратності початкового розведення nн на кратність основного розведення nо:

N=nн-nо, (1.3)

Для неконсервативних речовин концентрація ГДС визначається за формулою:

, (1.4)

Де k - коефіцієнт неконсервативності, 1/добу;

Е - експонента; е = 2,71;

T - час добігання скиду до контрольного створу, розташованого на відстані 500 метрів.

Де Vр - швидкість потоку, м/с.

Розрахункова формула коефіцієнта неконсервативності має вид:

K= L Kt Kl (1.5)

Де L - коефіцієнт, враховуючий поправку на швидкість течії річки:

5, Vр 0.2 м/с

L= (1.6)

5 - 4 exp ( - (7 +80Vр ) Vр ), Vр < 0.2 м/с

Kt - поправка на температуру (при t < 35є, Kt = 0.0451Т+0.101 ); Kl - статистичний коефіцієнт.

Так як речовини за характером свого негативного впливу поділяються на групи, кожна з який поєднує речовини однакової ознаки дії, їх називають ознакою шкідливості. Ті ж самі речовина при різних концентраціях можуть виявляти різні ознаки шкідливості. Ознака шкідливості, що виявляється при найменшій концентрації речовини, називають ознакою шкідливості, що лімітує (ЛОШ). У водних об'єктах комунально-побутового і господарсько-питного водокористування розрізняють три ЛОШ - органолептичний, загально-санітарний і санітарно-токсикологічний. У водних об'єктах рибогосподарського водокористування, крім названих, виділяють ще два ЛОШ - токсикологічний і рибогосподарський.

При оцінці якості води враховується принцип адитивності - односпрямованої дії. Відповідно до цього принципу належність декількох речовин до тої самої ЛОШ виявляється в підсумовуванні їхнього негативного впливу.

Тому для показників, що нормуються за однаковою лімітуючою ознакою шкідливості (ЛОШ) речовин у воді, СГДС вибирається так, щоб для кожної ЛОШ, визначеної нормативними вимогами до якості води, виконувалось співвідношення:

; (1.7)

Де - концентрація забруднюючої речовини i у водному об'єкті в контрольному створі k;

ГДКi - гранично допустима концентрація речовини і;

L - кількість речовин з даною ЛОШ.

МЕТОДИЧНІ І ОРГАНИЗАЦІЙНІ ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМИХ СКИДІВ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН - Методика розрахунку ГДС та ефективності водоохоронних споруд

Похожие статьи