6295
.pdfПри значительном отличии качественных характеристик и режима водоотведения между смежными выпусками, расположенными на расстоянии менее 500 м друг от друга, контрольный створ для отдельного водопользователя устанавливается на середине дистанции между выпусками.
Если расстояние между выпусками менее 500 м, а качественные характеристики и режим водоотведения не существенно отличаются, то общий контрольный створ может быть принят на расстоянии 500 м от нижнего по течению выпуска. Суммарная длина загрязненного участка не должна превышать 2 км.
Контрольный створ не может располагаться ближе, чем на 1 км от пункта водопользования.
1.2.Методика исчисления размера вреда
Методика применяется для исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства, в том числе нарушения правил эксплуатации водохозяйственных систем, сооружений и устройств, а также при авариях на предприятиях, транспорте и других объектах, связанных со сбросом вредных (загрязняющих) веществ в водный объект, включая аварийные разливы нефти и иных вредных (загрязняющих) веществ, в результате которых произошло загрязнение, засорение и (или) истощение водных объектов.
Виды причинения вреда водным объектам, учитываемые Методикой:
загрязнение водных объектов с судов;
загрязнение в результате сброса сточных вод и (или) дренажных вод в водные объекты, содержащие природные лечебные ресурсы, или отнесенные к особо охраняемым водным объектам;
загрязнение водных объектов в результате сброса сточных вод и (или) дренажных вод в водные объекты, расположенные в границах зон санитарной охраны источников питьевого и хозяйственнобытового водоснабжения; первой, второй зон округов санитарной охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов; рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон;
засорение водных объектов в результате сплава;
загрязнение и засорение водных объектов в результате сброса в водные объекты и захоронение в них отходов производства и потребления, в том числе выведенных из эксплуатации судов и иных плавучих средств (их частей и механизмов);
11
загрязнение водных объектов вследствие аварий и иных чрезвычайных ситуаций;
загрязнение и засорение водных объектов радиоактивными веществами, пестицидами, агрохимикатами и другими опасными для здоровья человека веществами и соединениями вследствие превышения соответственно предельно допустимых уровней естественного радиационного фона, характерных для отдельных водных объектов, и иных установленных в соответствии с законодательством Российской Федерации нормативов;
загрязнение и засорение водных объектов в результате захоронения в них ядерных материалов и радиоактивных веществ;
загрязнение и засорение водных объектов в результате сброса в них сточных вод, содержание в которых радиоактивных веществ, пестицидов, агрохимикатов и других опасных для здоровья человека веществ и соединений превышает нормативы допустимого воздействия на водные объекты;
загрязнение и засорение болот отходами производства и потребления, загрязнение их нефтепродуктами, ядохимикатами и другими вредными веществами;
ухудшение состояния неиспользуемых частей болот, других водных объектов и истощение вод вследствие осушения либо иного использования болот или их частей;
загрязнение водных объектов в результате сброса в водные объекты сточных вод, не подвергшихся санитарной очистке, обезвреживанию, а также сточных вод, не соответствующих требованиям технических регламентов;
негативное воздействие на водные объекты вследствие забора (изъятия) водных ресурсов из водного объекта;
загрязнение и засорение водных объектов вследствие сброса в водные объекты сточных вод, в которых содержатся возбудители инфекционных заболеваний, а также вредные вещества, для которых не установлены нормативы предельно допустимых концентраций;
загрязнение, засорение, заиление водных объектов и истощение их вод вследствие нарушения специального режима осуществления хозяйственной и иной деятельности на территории водоохранных зон водных объектов.
12
Исчисление размера вреда, причиненного водным объектам, осуществляется при выявлении фактов нарушения водного законодательства, наступление которых устанавливается по результатам государственного контроля и надзора в области использования и охраны водных объектов на основании натурных обследований, инструментальных определений, измерений и лабораторных анализов.
Исчисление размера вреда основывается на компенсационном принципе оценки и возмещения размера вреда по величине затрат, необходимых для установления факта причинения вреда и устранения его причин и последствий, в том числе затрат, связанных с разработкой проектно-сметной документации, и затрат, связанных с ликвидацией допущенного нарушения и восстановлением состояния водного объекта до показателей, наблюдаемых до выявленного нарушения, а также для устранения последствий нарушения.
Исчисление размера вреда, причиненного водному объекту, осуществляется независимо от того, проводятся мероприятия по устранению нарушения и его последствий непосредственно вслед за фактом нарушения или будут проводиться в дальнейшем в соответствии с программами по использованию, восстановлению и охране водных объектов, а также программами социально-экономического развития регионов.
2.РАСЧЕТ НОРМАТИВОВ ДОПУСТИМЫХ СБРОСОВ (НДС)
2.1.Методология расчета НДС для локального выпуска сточных вод в проточный водоем
Согласно [8] НДС загрязняющего вещества – это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном створе водного объекта в единицу времени, обеспечивающая нормативный показатель (ПДК) этого вещества в воде водного объекта в расчетном створе.
Таким образом, НДС зависит от ассимилирующей способности водного объекта и изменений концентраций химических и других веществ в результате гидродинамических и биохимических процессов в водном объекте.
Ассимилирующая способность водного объекта – это его возможность принимать определенную массу вещества в единицу времени без нарушения нормативного показателя в контрольном створе.
13
Основу расчета величин НДС для локального выпуска сточных вод составляет полуэмпирический метод, использовавшийся в методике расчета норматива ПДС [9], основу которой составляет уравнение:
qCст QC p q Q CПДК |
(1) |
где:
Q и q – соответственно расчетные расходы воды в водном объекте и сточных водах;
Сст и Ср – соответственно концентрации загрязняющего вещества в сточных водах и в водном объекте до места выпуска сточных вод;
– предельно допустимая концентрация вещества в расчетном створе для данного водного объекта;
– коэффициент смешения.
Таким образом, на основании уравнения (1) определение величин нормированного сброса загрязняющих веществ зависит от коэффициента смешения или кратности разбавления сточных вод n:
Q n 1 q
При этом общая кратность разбавления (n) определяется:
n nн n0
где:
nн – кратность начального разбавления; n0 – кратность основного разбавления.
(2)
(3)
Начальное разбавление рассчитывается при выпуске сточных вод в проточный водоем при соотношении скоростей в водного потока Vp и выпуске V0: V0≥4Vp или при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска более 2 м/с. При меньших скоростях расчет начального разбавления не производится.
Величина НДС определяется: |
|
НДСj = q·СНДС j |
(4) |
Исходя из (1) СНДС j определяются: для консервативных веществ:
СНДС j = СФ j+n(СПДК j – CФ) |
(5) |
для неконсервативных веществ: |
|
СНДС j = СФ j+n(СПДК j·e-kt – CФ) |
(6) |
где:
CФ – фоновая концентрация загрязняющего вещества воды водотока в створе на расстоянии 1 км выше от места выпуска;
k – коэффициент неконсервативности (определяется опытным путем или
всоответствии с Приложением 2 [8]).
2.2.Пример исходных данных для разработки НДС
Исходные данные принимаются в соответствии с выданным заданием на проектирование:
1.Выпуск сточных после очистных сооружений в реку осуществляется через береговой водовыпуск. Расчет производится для условий летнего времени (меженный период).
2.Расход сточных вод q = 0,0085 м3/с.
3.Расстояние от места выпуска до расчетного створа:
по фарватеру – Lф = 500 м;
по прямой – Lп = 500 м.
4.Сброс производится за пределами населенного пункта, водозаборов вблизи нет.
5.Гидрологические данные водотока:
расчетный расход Q = 5,5 м3/с;
средняя глубина потока Нср = 0,60 м;
средняя скорость течения Vср = 0,24 м/с;
шероховатость ложа реки nш = 0,033.
6.Категория водотока – рыбохозяйственный.
7.Гидрохимические данные водоема выше сброса сточных вод и состав сточных вод в месте выпуска в водоток (мг/л) приведены в табл. 1.
15
|
|
|
|
Таблица 1. |
|
Исходные данные для расчета величин НДС. |
|
||
|
|
|
|
|
№ п/п |
Показатели свойства вод |
Фон |
Сточные воды |
ПДК [8] |
|
|
|
|
|
|
Общие требования |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Взвешенные вещества |
22,0 |
195,0 |
22,75 |
|
|
|
|
|
2. |
БПК полн. |
4,5 |
20,0 |
3 |
|
|
|
|
|
3. |
Сухой остаток |
270,0 |
490,0 |
1000 |
|
|
|
|
|
|
Токсикологические показатели |
|
||
|
|
|
|
|
1. |
Аммоний солевой (NH4+) |
7,0 |
32,0 |
0,5 |
2. |
Нитрит-ион (N02-) |
0,05 |
0,75 |
0,08 |
3. |
Железо общее (Feo6m) |
1,8 |
5,0 |
0,1 |
4. |
Кадмий |
2 |
18 |
0,005 |
|
|
|
|
|
5. |
Никель |
10 |
68 |
0,01 |
|
|
|
|
|
6. |
Цинк |
0,2 |
8 |
0,01 |
|
|
|
|
|
|
Санитарно-токсикологические показатели |
|
||
|
|
|
|
|
1. |
Нитрат-ион (N03-) |
11,0 |
90,0 |
40 |
2. |
СПАВ |
0,2 |
0,35 |
0,5 |
|
|
|
|
|
3. |
Хлориды (Сl-) |
14,7 |
65 |
300 |
|
Рыбохозяйственный показатель |
|
||
|
|
|
|
|
1. |
Нефтепродукты |
0,0 |
0,4 |
0,05 |
|
|
|
|
|
2.3. Пример расчета величин НДС
2.3.1. Расчет кратности разбавления
Кратность разбавления определяется по формуле В.А. Фролова – И. Д. Родзиллера [10]:
n |
q Q |
, |
(7) |
|
q |
||||
|
|
|
где:
q – расход сточной воды, м3/с; Q – расход воды в реке, м3/с;– коэффициент смешения.
Коэффициент смешения определяется по формуле И.Д. Родзиллера:
16
|
1 e 3 l |
, |
|
||||
1 |
Q |
e |
3 l |
(7) |
|||
|
|
||||||
|
q |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
где:
l – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м
Расположение расчетного створа принимается в 1 км до пункта водопользования для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения или на расстоянии 500 м от выпуска для водоемов рыбохозяйственного водоснабжения. Схема расположения расчетного створа приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема расположения расчетного створа
e – основание натурального логарифма;
α – коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов:
D |
|
|
3 |
, |
(8) |
q |
где:
φ – коэффициент извилистости русла реки, определяемое как отношение
длины между двумя пунктами по фарватеру и по прямой: |
|
||
|
Lф |
, |
(9) |
|
|||
|
Lп |
|
ξ – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод, принимаемый:
для берегового выпуска – ε = 1; для выпуска в фарватер – ε = 1,5.
D – коэффициент турбулентной диффузии:
17
D |
g V H |
|
, |
(10) |
|
37 n |
C |
2 |
|||
|
|
|
|
||
|
ш |
|
|
|
|
где:
g – ускорение свободного падения, м/с2;
V – средняя скорость течения речного потока, м/с; H – средняя глубина реки, м.
С – коэффициент Шези, м0,5/с, определяемый по формуле Н.Н. Павловского:
|
|
С |
1 |
R y , |
|
|
(11) |
||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
nш |
|
|
|
|
|
|
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R – гидравлический радиус потока, м (для условий открытого русла |
|||||||||
R~H); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y – коэффициент, определяемый: |
|
|
|
0,1 , |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
y 2,5 |
nш 0,13 0, 75 |
R |
nш |
(12) |
На основании исходных данных производим последовательный расчет в соответствие с вышеприведенными формулами:
1) Определяем коэффициент y:
y 2,50,033 0,13 0,750,6 0,033 1 0,80 .
2) Определяем коэффициент Шези:
С |
R y |
|
0,6 0,80 |
20,14, м / с |
|
nш |
0,033 |
||||
|
|
|
3) Определяем коэффициент турбулентной диффузии:
D |
gvh |
|
9,81 0,24 0,6 |
0,0029, м2 / с |
|
37n c2 |
37 0,033 20,142 |
||||
|
|
|
|||
|
ш |
|
|
|
4) Определяем коэффициент извилистости реки:
Lф 500 1,0 Ln 500
5)Определяем коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов, принимая для берегового выпуска сточных вод = 1:
3 Dq 1 1 3 0,00290,0085 0,7.
6)Определяем коэффициент смешения:
18
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 e 3 |
l |
|
|
|
|
1 e 0,73 |
500 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,28. |
|
Q |
|
|
|
|
|
5,5 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
e 3 |
l |
|
|
1 |
e 0, |
73 |
500 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
q |
|
0,0085 |
|
|
|
|
|
|
7) Определяем кратность основного разбавления:
n 1 |
Q |
1 0,28 |
5,5 |
182,18. |
|
q |
0,0085 |
||||
|
|
|
2.3.2. Определение концентраций, допустимых к сбросу СНДС
Производим последовательные вычисления по данным содержания загрязняющих веществ в водотоке и в сточных водах (табл. 1):
Общие требования
1) Взвешенные вещества
СПДК = Сф+0,75=22,0+0,75=22,75 мг/ дм3,
где: 0,75 – допустимое приращение содержания взвешенных веществ для водоемов рыбохозяйственного назначения.
Согласно (5):
СНДС =22,0+182,18 0,75=158,64 мг/ дм3.
2)БПКполное
Сф = 4,5 мг/ дм3;
Сст =20,0 мг/ дм3;
СПДК = 3 мг/ дм3( для водоемов рыбохозяйственного назначения [11]). Повышенное значение БПКполное в речной воде обусловлено природными
факторами. Поэтому принимаем: СНДС = Сф = 4,5 мг/ дм3.
3)Сухой остаток
Сф = 270 мг/ дм3; Сст = 490 мг/ дм3;
СПДК = 1000 мг/ дм3.
Имеет место Сф <Сст < СПДК Принимаем СНДС = Сст = 490 мг/ дм3.
Группа веществ с ЛПВ - токсикологический
Определяем загруженность фона реки по NH4, NО2, Fe, Cd, Ni, Zn:
19
|
|
|
|
|
|
7,0 |
|
0,05 |
|
1,8 |
|
|
2 |
|
|
10 |
|
|
0,2 |
|
|
|
3 |
|
|
Сф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
0,5 |
0,08 |
0,1 |
0,005 |
0,01 |
0,01 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
СПДК I |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1 |
|
|
0,625 18 400 1000 20 |
1452,625 |
|
|||||||||||||||||
|
14 |
|
Фон реки по группе ЛПВ-токсикологический загруженный, то есть имеющий превышение ПДК по токсикологическим показателям. Для этих веществ НДС назначается из условия сохранения фона.
1) Аммоний
СНДС = Сф = 7,0 мг/ дм3.
2) Железо.
СНДС = Сф = 1,8 мг/ дм3. 3) Нитриты
СНДС = Сф = 0,05 мг/ дм3.
4) Кадмий
СНДС = Сф = 2 мг/ дм3.
5) Никель
СНДС = Сф = 10 мг/ дм3.
6) Цинк
СНДС = Сф = 0,2 мг/ дм3.
Группа веществ с ЛПВ – санитарно-токсикологический
Определяем загруженность фона по NO3, СПАВ, хлоридам:
4 |
|
Сф |
|
|
11 |
|
0,2 |
|
14,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,275 |
0,40 0,049 |
0,68 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
40 |
|
0,5 |
|
300 |
|
|
|
|
1 |
|
СПДК |
|
|
|
|
|
|
Фон реки по группе ЛПВ санитарно-токсикологический является не загруженным.
Поэтому НДС будем назначать с учетом СПДК и Сст, выбирая наименьший из них.
1) Нитраты
Сф = 11 мг/ дм3;
Сст= 90 мг/ дм3; СПДК = 40 мг/ дм3;
СНДС=11+182,18(0,05е-0,10,024 – 11) = 11 + 182,18(40 0,998 – 11) = 5279,64 мг/ дм3> Сст.
t = L/Vср = 500/0,24 = 2083 сек = 0,024 сут.
где L – расстояние до контрольного отвора, м;
Vср – средняя скорость течения реки м/с.
20