книги / Экологический мониторинг. Оценка фактического и допустимого техногенного воздействия на объекты окружающей среды

Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водо­ тока (по течению, во времени и т.п.).

Уровень загрязненности и класс качества водных объектов устанавли­ вают в зависимости от микробиологических показателей, комплексным показателям (физическим, химическим и гидробиологическим) и лимити­ рующим показателям вредности. При оценке воды по указанным показа­ телям использовать данные приложения 5.

Задачи 11-20. Оценка уровня загрязненности и класс качества воды водного объекта

Оценить степень загрязнения воды водного объекта по следующим показателям:

* Содержание взвешенных веществ в природных водах оценивается в сравнении с фоновым содержанием, допустимым превышением является 0,25 мг/дм3 - для водоемов хозяйственно-питьевого и 0,75 мг/дм3 - культурно-бытового водопользования. Содер­ жание взвешенных частиц в пробах воды в фоновом створе равно 10,0 мг/дм3

2.3. Оценка условий спуска сточных вод в проточные водоемы

Контроль за качеством воды в водных объектах предусматривают ре­ шение следующих задач:

- определение требуемой степени очистки сточных вод (необходи­ мость и достаточность обезвреживания, обеззараживания сточных вод);

-установление возможной и достаточной степени разбавления сточ­ ных вод до неопасных концентраций в пунктах водопользования;

-прогнозирование качества воды на заданную перспективу.

Сточные воды могут поступать в водные объекты различными путя­ ми: через канализационные системы с дальнейшим поступлением на обще­ городские очистные сооружения; через собственные организованные водовыпуски без очистки или с очисткой на локальных очистных сооружениях, а также в виде поверхностного стока с территории.

Для определения условий смешения и разбавления сточных вод в водных объектах в настоящее время предложено много методов расчета различной степени сложности. Для решения задач 21-30 можно ис­ пользовать следующие упрощенные расчетные формулы.

Кратность разбавления сточных вод можно определить по формуле:

п = Ч + всм9 Я\

где п - кратность разбавления сточных вод; q - расход сточных вод, дм3/с;

QCM- часть расхода воды (дм3/с) водного объекта, принимающего уча­ стие в разбавлении сточных вод,

QCM ~~Qy 9

где Q - расход воды в водном объекте, дм /с;

у- коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода вод­ ного объекта смешивается в данном створе со сточной водой; в случае сосредоточенного берегового выпуска равен 0, в створе

полного перемешивания равен 1, в остальных случаях 0 < у <1. При поступлении сточных вод в водный объект происходит их сме­

шение и разбавление по уравнению

<7Сс.в + У@С0 = (Я + Тб)Сп п в ,

где Ссвконцентрация загрязняющего вещества в сточных водах; С0 - концентрация примесей в воде водотока;

Сп.п.в“ концентрация загрязняющего вещества перед пунктом водополь­ зования (в общем случае на расстоянии 0,5- 1,0 км выше по тече­ нию перед пунктом водопользования).

После преобразования уравнения концентрация загрязняющего веще­ ства перед расчетным пунктом водопользования может рассчитываться по формуле

Со - концентрация этого же вида загрязнения в воде водоема выше мес­ та выпуска сточных вод, г/дм3;

ПДК - предельно допустимое содержание загрязнения в воде водоема, мг/дм3;

Q - расход воды в водоеме 95 % обеспеченности маловодного месяца, дм3/с;

q - расчетный расход сточных вод, м3/с;

у - коэффициент смешения, который определяет часть расчетного рас­ хода воды водоема Q, смешивающейся со сточными водами.

При поступлении в водные объекты нескольких веществ с одинако­ выми лимитирующими показателями вредности и с учетом примесей, по­ ступающих в него с расположенных выше по течению выпусков, сумма отношений фактических концентраций к соответствующим ПДК не долж­ на превышать единицы:

При расчете ПДС необходимо учитывать одинаковый лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) загрязняющих веществ (прежде всего, ве­ ществ 1-го и 2-го класса опасности) по формуле

где п - число сбрасываемых в водный объект загрязняющих веществ с одинаковым ЛПВ.

Для расчетов использовать данные СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиениче­ ские требования к охране поверхностных вод» (приложение 4) и справоч­ ный материал (табл. 2.2).

Таблица 2.2

ПДК вредных веществ в водоемах хозяйственно-питьевого водопользования и рыбохозяйственного назначения

Задачи 21-30. Определение кратности разбавления сточных вод при сбросе в водные объекты

Задача 21. Машиностроительный завод сбрасывает в реку сточные воды с расчетным расходом (q) 2 м3/с. Расход воды в реке (Q) равен 120 м3/с. Выпуск сточных вод сосредоточенный, береговой. На расстоянии 500 м от выпуска сточных вод коэффициент смешения у равен 0,3. На расстоянии 3000 м у = 1.

Задача 22. Моторостроительный завод сбрасывает в реку сточные во­ ды с расходом 1 м3/с. Расход воды в реке 10 м3/с. Выпуск сточных вод рас­ сеивающий в фарватере реки. На расстоянии 100 м от места выпуска сточ­ ных вод коэффициент у = 0,8. На расстоянии 500 м у = 1.

Задача 23. Авторемонтный завод сбрасывает сточные воды с расхо­ дом 0,5 м3/с в реку. Расход воды в реке 0,2 м3/с. Выпуск сточных вод бере­ говой, сосредоточенный. На расстоянии 300 м от выпуска сточных вод ко­ эффициент смешения у = 0,6, на расстоянии 500 м у = 1.

Задача 24. Машиностроительный завод сбрасывает сточные воды с расходом 3 м3/с в реку. Расход воды в реке 0,2 м3/с. Выпуск сточных вод рассеивающий. На расстоянии 100 м от выпуска сточных вод коэффициент у = 1.

Задача 25. Автопредприятие сбрасывает сточные воды от мойки ав­ томобилей в реку с расходом 0,1 м3/с. Выпуск сточных вод береговой, со­ средоточенный. Расход воды в реке 0,3 м3/с. На расстоянии 300 м от вы­ пуска сточных вод коэффициент у = 1.

Задача 26. Ремонтно-механический завод сбрасывает в реку сточные воды с расходом 3 м3/с. Расход воды в реке 350 м3/с. Выпуск сточных вод сосредоточенный, береговой. На расстоянии 500 м от выпуска сточных вод коэффициент смешения равен 0,5. На расстоянии 1000 м у =0,8.

Задача 27. Обогатительный завод сбрасывает в реку сточные воды с расходом 2 м3/с. Расход воды в реке 3 м /с. Выпуск сточных вод рассеи­ вающий в фарватере реки. На расстоянии 500 м от места выпуска сточных вод коэффициент у = 1,5. На расстоянии 1000 м у = 1.

Задача 28. Нефтеперерабатывающий завод сбрасывает сточные воды с расходом 0,8 м3/с. Расход воды в реке 1 м3/с. Выпуск сточных вод берего­ вой, сосредоточенный. На расстоянии 500 м от выпуска сточных вод ко­ эффициент смешения у = 0,8, на расстоянии 3000 м у = 1.

Задача 29. Судоремонтный завод сбрасывает сточные воды с расхо­ дом 1,2 м3/с. Расход воды в реке 2 м3/с. Выпуск сточных вод береговой, со­ средоточенный. На расстоянии 300 м от выпуска сточных вод коэффици­ ент смешения у = 0,7, на расстоянии 500 м у = 1.

Задача 30.оЗавод синтетического каучука сбрасывает сточные воды с расходом 0,5 м /с. Выпуск сточных вод береговой, сосредоточенный. Рас­ ход воды в реке 0,6 м3/с. На расстоянии 1500 м от выпуска сточных вод ко­ эффициент у = 1.

Задачи 31-40. Расчет предельно допустимого сброса стоков в водные объекты. Расчет ПДС с учетом одинаковых лимитирующих

показателей вредности загрязняющих веществ

Задача 31. Машиностроительный завод сбрасывает в реку сточные воды с расходом (q) 1 м3/с. Расход воды в реке (Q) 150 м3/с, у = 0,3. В сточных водах содержатся нефтепродукты, медь, свинец, хром, цинк. Со­ держание загрязняющих веществ в реке в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродукты - 0,01, медь - 0,01, свинец - 0,01, хром - 0,01, цинк - 0,005.

Задача 32. Литейное производство машиностроительного завода сбра­ сывает сточные воды в реку с расходом 0,5 м3/с. Расход воды в реке 5 м3/с, у = 0,8. В сточных водах содержатся нефтепродукты, железо, медь, свинец, цинк. Содержание загрязняющих веществ в реке в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродукты - 0,1, железо - 0,01, медь - 0,01, сви­ нец - 0,05, цинк - 0,005.

Задача 33. Автопредприятие сбрасывает в реку сточные воды с расхо­ дом 0,3 м3/с. Расход воды в реке 10 м3/с, у = 1. В сточных водах содержатся анилин и шестивалентный хром. Содержание загрязняющих веществ в ре­ ке в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: анилин - 0,01, хром - 0,05.

Задача 34. Моторостроительная станция сбрасывает в ручей сточные воды с расходом 0,1 м3/с. Расход воды в ручье 1 м3/с, у = 1. В сточных во­ дах содержатся нефтепродукты и соединения железа. В воде ручья содер­ жание загрязняющих веществ Со, мг/л: нефтепродукты - 0, железо - 0,1.

Задача 35. Цех лакокраски имеет выпуск сточных вод в фарватер реки с расходом 4 м3/с. Расход воды в реке 60 м3/с, у = 1,5. В сточных водах со­ держатся фенол, бензол и нитробензол. Содержание загрязняющих ве­ ществ Со, мг/л: фенол - 0,5, бензол - 0,1, нитробензол - 0,2.

Задача 36. Нефтеперерабатывающий завод сбрасывает в реку сточные воды с расходом 3 м3/с. Расход воды в реке 100 м3/с, у = 0,3. В сточных водах содержатся нефтепродукты, медь, свинец, хром, цинк. Содержание загрязняющих веществ в реке в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродукты - 0,1, медь - 0,05, свинец - 0,03, хром - 0,02, цинк - 0,06.

Задача 37. Ремонтно-механический завод сбрасывает сточные воды в реку с расходом 1 м3/с. Расход воды в реке 10 м3/с, у = 0,3. В сточных во­ дах содержатся нефтепродукты, железо, медь, свинец, цинк. Содержание загрязняющих веществ в реке в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродукты - 0,08, железо - 0,2, медь - 0,04, свинец - 0,09, цинк - 0,02.

Задача 38. Завод синтетического каучука сбрасывает в реку сточные воды с расходом 0,5 м3/с. Расход воды в реке 12 м3/с, у = 1. В сточных во­ дах содержатся анилин и шестивалентный хром. Содержание загрязняю­ щих веществ в реке в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: анилин - 0,07, хром - 0,02.

Задача 39, Ремонтно-техническое предприятие сбрасывает сточные воды с расходом 0,2 м3/с. Расход воды в ручье 11 м3/с, у = 1. В сточных во­ дах содержатся нефтепродукты и соединения железа. В воде водоема со­ держание загрязняющих веществ Со, мг/л: нефтепродукты - 0, железо - 0,08.

Задача 40. Комбинат шелковых тканей имеет выпуск сточных вод в фарватер реки с расходом 3 м /с. Расход воды в реке 50 м /с, у = 1,3. В сточных водах содержатся фенол, бензол и нитробензол. Содержание за­ грязняющих веществ Со, мг/л: фенол - 0,2, бензол - 0,1, нитробензол - 0,1.

Задачи 41-50. Прогноз изменения санитарного состояния водоема после сброса сточных вод. Определение возможности сброса стока в водный объект

Задача 41, Авторемонтный завод сбрасывает сточные воды с расхо­ дом (q) 1 м3/с. Расход воды в реке, имеющей рыбохозяйственное назначе­ ние, ( 0 20 м3/с, у = 0,6. В сточных водах содержится железо (Ссв = = 3,0 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со железа - 0,05 мг/л.

Задача 42. Машиностроительный завод сбрасывает в реку сточные воды с расходом 1000 м3/с. Расход воды в реке 50000 м3/с, у = 0,8. В сточ­ ных водах содержатся нефтепродукты (CCtB = 1,0 мг/л), медь (Сс>в = = 0,01 мг/л), цинк (Сс.в= 0,9 мг/л), свинец (Сс в= 0,01 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродуктов - 0,01, меди - 0,1, цинка - 0,1, свинца - 0 ,01.

Задача 43. Машинный цех моторостроительного завода сбрасывает в реку сточные воды с расходом 2 м3/с. Расход воды в реке 120 м3/с, у = 0,3. В сточных водах содержится нефть многосернистая (Сс>в= 0,8 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со нефти - 0,05 мг/л.

Задача 44. Цех металлообработки сбрасывает в реку сточные воды с расходом 1,5 м3/с. Расход воды в реке 30 м3/с, у = 1. В сточных водах содержатся нефтепродукты (Сс.в = 1,0 мг/л), шестивалентный хром (Сс.в = = 0,3 мг/л), медь (Сс в = 0,2 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточ­ ных вод Со, мг/л: нефтепродуктов - 0,01, хрома- 0,15, меди - 0,5.

Задача 45. Машиностроительный завод сбрасывает в реку сточные воды с расходом 0,1 м /с. Расход воды в реке 10 м /с, у = 0,9. В сточных водах содержатся нефтепродукты (Ссв = 30,0 мг/л), железо (Сс#в = = 55,0 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: неф­ тепродуктов - 0,01, железа - 0,15.

Задача 46. Ремонтно-механический завод сбрасывает сточные воды с расходом 3 м3/с. Расход воды в реке, имеющей рыбохозяйственное назна­ чение, 17 м3/с, у = 0,6. В сточных водах содержится железо (Сс.в = 5,0 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Q железа - 0,2 мг/л.

Задача 47. Гальванический цех завода газовой аппаратуры сбрасыва­ ет в реку сточные воды с расходом 200 м3/с. Расход воды в реке 10000 м3/с, у = 0,6. В сточных водах содержатся нефтепродукты (Сс> = 0,08 мг/л), медь (Сс, = 0,2 мг/л), цинк (С,в = 1,2 мг/л), свинец (Ссв = 0,1 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродуктов - 0,01, меди - 0,05, цинка - 0,1, свинца - 0,01.

Задача 48. Ремонтно-техническое предприятие сбрасывает в реку сточные воды с расходом 4 м3/с. Расход воды в реке 160 м3/с, у = 0,4. В сточных водах содержится нефть многосернистая (Сс.в = 0,2 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со нефти - 0,01 мг/л.

Задача 49. Завод строительных конструкций сбрасывает в реку сточ­ ные воды с расходом 1,9 м3/с. Расход воды в реке 25 м3/с, у = 1. В сточных водах содержатся нефтепродукты (Сс<в = 0,01 мг/л), шестивалентный хром (Сс.в= 0,7 мг/л), медь (Сс.в = 0,1 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефтепродуктов - 0,001, хрома - 0,05, меди - 0,03.

Задача 50. Предприятие по переработке нефти сбрасывает в реку сточные воды с расходом 0,2 м3/с. Расход воды в реке 8 м3/с, у = 0,9. В сточных водах содержатся нефтепродукты (Сс.в= 41,0 мг/л), железо (Сс.в = = 9,0 мг/л). В воде реки в створе выше сброса сточных вод Со, мг/л: нефте­ продуктов - 0,04, железа - 0,05.

2.4. Общая характеристика состава подземных вод

Формирование химического состава подземных вод определяют в ос­ новном две группы факторов:

- прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду (дейст­ вие веществ, которые могут обогащать воду растворенными соединениями или, наоборот, выделять их из воды). К подобным факторам относятся: по­

верхностные воды, почвы, породы, физико-химические процессы (раство­ рение-осаждение, сорбция-десорбция и др.);

- косвенные факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой, климат, рельеф, геологические условия, глубина залегания, температура и давление.

При классификации подземных вод учитывают:

1)общую минерализацию, г/л: сверхпресные < 0,2; пресные 0,2- 1; слабосолоноватые 1-3; сильносолоноватые 3-10; соленые 10—35; рассоль­ ные > 35.

2)температуру, °С: переохлажденные < 0; холодные 0-20; теплые 2037; горячие 37-50; весьма горячие 50-100; перегретые > 100.

3)степень жесткости, мг-экв/л: очень мягкие < 1,5; мягкие 1,5-3,0; умеренно жесткие 3,0-6,0; жесткие 6,0-9,0; очень жесткие > 9,0.

4)величину pH: очень кислые pH < 5; кислые 5 < pH < 7; нейтральные pH = 7; щелочные 7 < pH < 9; высокощелочные pH > 9.

Классификации химического состава воды составлены О.А. Алехи­ ным, Н.И. Толстихиным, С.А. Щукаревым. Для записи состава воды при­ меняют формулы солевого состава, предложенные М.Г. Курловым, и гра­ фическое изображение.

Классификация химического состава воды С.А. Щукарева. Принад­

лежность воды к тому или иному классу определяется содержанием глав­ ных ионов в количестве более 25 %-экв. По преобладающим анионам воде присваивают название: хлоридная, сульфатная, гидрокарбонатная, хлорид- но-сульфатная, хлоридно-гидрокарбонатная, сульфатно-гидрокарбонатная; по преобладающим катионам: натриевая, магниевая, кальциевая, натриево­ магниевая, натриево-кальциевая, магниево-кальциевая и натриево-магние­ во-кальциевая (табл. 2.3).

По общей минерализации каждый класс подразделяется на группы: А - до 1,5 г/л, В - 1,5-10 г/л и С - более 10 г/л.

Таблица 2.3 Классы воды в зависимости от содержания ионов