Нормирование примесей в водной среде

Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависящая от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей называется предельно допустимой нагрузкой (ПДН).

Допустимая нагрузка на водоем определяется, как разность между установленной нормативной нагрузкой Сн, т.е. возможностью сброса, и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой Сф:

 

(3.1)

В зависимости от категории водопользования предъявляются соответствующие требования к качеству воды.

Рис. 3.1. Категории водопользования

 

Контроль состояния водных объектов осуществляется по следующим показателям:

·        физическим,

·        химическим,

·        бактериологическим,

·        гидробиологическим.

 Гидрохимическая система контроля и наблюдений создается с учетом сбросов сточных вод, а также видов водопользования. Состав и объем гидрохимических наблюдений определяются требованиями, предъявляемыми органами государственного управления и надзора и основными водопользователями.

При этом обычно устанавливаются следующие показатели качества воды:

·        минерализация;

·        содержание кислорода;

·        биологическое потребление кислорода (БПК) – количество кислорода, необходимое для окисления бактериями и простейшими всей органики в 1 л загрязненной воды;

·        химическое потребление кислорода (ХПК);

·        содержание основных ионов, биогенных веществ, нефтепродуктов, фенолов, пестицидов, тяжелых металлов.

Определяются также физические параметры:

·        цветность,

·        температура.

Контроль загрязнения водных объектов по физическим и химическим показателям, а также бактериологическая оценка поверхностных вод в природных средах оказываются недостаточными.

Основным нормативным требованием к качеству воды является соблюдение установленных предельно допустимых концентраций.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воде водоемов – это максимальная концентрация, которая не оказывает влияния на состояние здоровья населения и последующих поколений при ее воздействии на организм человека в течении всей жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования населения. Состав и свойства воды в водных объектах должны соответствовать нормативам в створе реки или в радиусе 1 км от пункта водопользования для непроточных водоемов.

ПДК для различных категорий водопользования различны. Исходя из того, что отдельные вещества оказывают неблагоприятное воздействие на организм при попадании внутрь, а другие представляют опасность даже при контактном воздействии, для практики приняты различные ограничения. Поэтому ПДК разных веществ различаются лимитирующим показателем вредности (ЛПВ).

При этом выделяют:

·        органолептический ЛПВ, изменяющий органолептические свойства воды (цвет, запах, вкус);

·        общесанитарный ЛПВ, влияющий на общесанитарное состояние водоема, в частности, на скорость протекания процессов самоочищения;

·        токсикологический ЛПВ, влияющий на организм человека и обитающих в воде животных.

Лимитирующий показатель вредности не имеет количественной характеристики, но отражает приоритетность требований к качеству воды.

В водных объектах культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения в основу приоритетности нормирования положены санитарно-токсикологический, общесанитарный, органолептический ЛПВ. В водных объектах рыбохозяйственного назначения – в основном токсикологический и отчасти органолептический.

При наличии нескольких веществ, относящихся к одной группе лимитирующего показателя вредности, должно выполняться условие:

 

(3.2)

где Сi – средняя концентрация i-го вещества в воде водного объекта;

ПДКi – предельно допустимая концентрация того же вещества;

 m – общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого водного объекта.

 

Регламентация поступления загрязняющих веществ в водные объекты

Целью природоохранных мероприятий является обеспечение такого содержания загрязняющих веществ в воде, которое не окажет вредного воздействия ни на качество окружающей среды, ни на здоровье людей. Поэтому задача сводится к ограничению содержания загрязняющих веществ в сбросах.

Нормативы допустимых сбросов (НДС) должны определяться для стационарного источни­ка и (или) совокупности стационарных источников с учетом фонового состояния компонен­тов природной среды.

Согласно Методике [ПРИКАЗ от 17 декабря 2007 года N 333 Об утверждении Методики разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей (с изменениями на 31 июля 2018 года)] разработки НДС веществ и ми­кроорганизмов в водные объекты для водопользовате­лей при сбросе сточных вод в водные объекты, используемые для целей питьевого, хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для рекреационных целей, используются гигиенические нормативы химиче­ских веществ и микроорганизмов, а при сбросе сточных вод в водные объекты рыбохозяйственного значения - нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения. В случае одновременного исполь­зования водного объекта или его участка для различных нужд водопользования для состава и свойств его вод при­нимаются наиболее жесткие нормы качества воды из чис­ла установленных.

При расчете НДС для водопользователей, расположенных в пределах водохозяйственного участка, необходимо соблюдение следующего условия:

,

где - сумма нормативов допустимых сбросов по выпускам сточных, в том числе дренажных вод, расположенным в пределах расчетного водохозяйственного участка, т/год;

 - сумма лимитов на сброс загрязняющих веществ со сточными, в том числе дренажными водами по выпускам сточных, в том числе дренажных вод, расположенным в пределах расчетного водохозяйственного участка, т/год;

0,8 НДВхимупр - 80% норматива допустимого воздействия по привносу химического вещества для водопользователей, имеющих управляемые и потенциально управляемые источники загрязнения, т/год. Оставшиеся 20% НДВхимупр используются с учетом перспективы развития территории и появления новых выпусков сточных, в том числе дренажных вод.

Величины НДС определяются для всех категорий водопользователей как произведение максимального часового расхода сточных, в том числе дренажных вод - q'(м3/ч) на допустимую концентрацию загрязняющего вещества CНДС (г/м3).

 

 

Основная расчетная формула для определения СНДС без учета неконсервативности вещества (способности вещества изменяться в воде за счет химических и гидрологических процессов) имеет вид:

,

где СПДК предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества

(ПДК) в воде водотока, г/м3;

СФ- фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке (г/м3) выше выпуска сточных вод, определяемая в соответствии с действующими методическими документами по проведению расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков;

n - кратность общего разбавления сточных вод в водотоке, равная произведению кратности начального разбавления nн на кратность основного разбавления nо (основное разбавление, возникающее при перемещении воды от места выпуска к расчетному створу).

.

Независимо от нормативных требований к качеству воды в водном объекте, существуют ограничения на сброс сточных вод.

Запрещается сбрасывать в водные объекты сточные воды, если они:

·        могут быть устранены путем рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения;

·        содержат ценные отходы, которые могут быть утилизированы на данном или других производствах;

·        содержат производственное сырье, реагенты, полупродукты и конечные продукты производства в количествах, превышающих установленные нормативы технологических потерь;

·        содержат вредные вещества, для которых не установлены ПДК;

·        при соблюдении санитарных требований и с учетом состава местных условий могут быть использованы для орошения в сельском хозяйстве.