Пдк сбросов в водные объекты. Обеспечение качества водных объектов

Работа промышленных предприятий связана с потреблением воды. Вода используется в технологических и вспомогательных процессах или является составной частью выпускаемой продукции. При этом образуются сточные воды, которые подлежат сбросу в близлежащие водные объекты.

Запрещается сброс сточных вод в границах зон санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон и в некоторых других случаях.

Сточные воды можно сбрасывать в водные объекты при условии соблюдения гигиенических требований применительно к воде водного объекта в зависимости от вида водопользования.

Водопользование бывает следующих видов.

• 1. Хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование (СанПиН 2.1.5.980–00 "Гигиенические требования к охране поверхностных вод") делится на две категории:
  • I категория водопользования – водные объекты, используемые в качестве источников хозяйственно-питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;
  • II категория водопользования – водные объекты, используемые для купания, занятия спортом и отдыха населения.
• 2. Рыбохозяйственное водопользование. К водным объектам рыбохозяйственного значения относятся водные объекты, которые используются или могут быть использованы для добычи (вылова) водных биоресурсов (ГОСТ 17.1.2.04–77 "Охрана природы. Гидросфера. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов"). Выделяют три категории рыбохозяйственного водопользования:
  • высшая категория – места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных видов рыб и других промысловых водных организмов;
  • I категория – водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;
  • II категория – водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

При сбросе сточных вод в водные объекты нормы качества воды водного объекта в расчетном створе, расположенном ниже выпуска сточных вод, должны соответствовать санитарным требованиям в зависимости от вида водопользования.

Нормы качества воды водных объектов включают:

• общие требования к составу и свойствам воды водных объектов в зависимости от вида водопользования;
• перечень предельно допустимых концентраций нормированных веществ в воде водных объектов для различных видов водопользования.

В расчетном створе вода должна удовлетворять нормативным требованиям. В качестве норматива используется пдк.

Все вредные вещества, для которых определены ПДК, подразделены по лимитирующим показателям вредности (ЛПВ), под которым понимают наибольшее отрицательное влияние, оказываемое данными веществами. Принадлежность веществ к одному и тому же ЛПВ предполагает суммацию действия этих веществ на водный объект.

Для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования используют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический.

Для рыбохозяйственных водоемов используют пять видов ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный, органолептический, токсикологический и рыбохозяйственный.

Вещества, концентрация которых изменяется в воде водного объекта только путем разбавления, называются консервативными ; вещества, концентрация которых изменяется как под действием разбавления, так и вследствие протекания различных химических, физико-химических и биологических процессов – неконсервативными.

Условия сброса сточных вод в поверхностные водные объекты и порядок расчета нормативов допустимого сброса веществ, содержащихся в сбрасываемых сточных водах, регламентируются "Методикой расчета нормативов допустимых сбросов (НДС) веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей", разработанной в соответствии с Федеральным законом от 10.01.2002 №7-ФЗ "Об охране окружающей среды" и Водным кодексом РФ и основанной на постановлениях Правительства РФ от 30.12.2006 №881 "О порядке утверждения нормативов допустимого воздействия на водные объекты" и от 23.07.2007 №469 "О порядке утверждения нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей" (принята в 2007 г.). Величины нормативов допустимых сбросов разрабатываются и утверждаются на период пять лет для действующих и проектируемых организаций водопользователей. Разработка величин НДС осуществляется как организацией-водопользователем, так и по поручению проектной или научно-исследовательской организации.

Величины НДС определяются для всех категорий водопользователей по формуле

где q CT – максимальный часовой расход сточных вод, м3/ч; СНДС – допустимая концентрация загрязняющего вещества, г/м3.

Величина допустимой концентрации загрязняющего вещества для консервативного вещества, по которому ассимилирующая способность водоема обусловливается только разбавлением, определяется по формуле

где Спдк – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м3; Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке выше выпуска сточных вод, г/м3; п – кратность общего разбавления сточных вод в водотоке.

Представим ситуацию, когда промышленное предприятие сбрасывает сточные воды после технологического процесса (рис. 8.1).

Рис. 8.1.

0–0 – нулевой створ; I–I – расчетный створ; ПП – промышленное предприятие; ОС – очистное сооружение

Створ – условное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Контрольный створ – это поперечное сечение потока, в котором контролируется качество воды.

Фоновый створ – контрольный пункт, расположенный выше по течению от сброса загрязняющих веществ.

Для водоемов питьевых, хозяйственно-бытовых целей нормативы качества вод или их природный состав и свойства выдерживаются на водотоках, начиная со створа, расположенного выше ближайшего по течению пункта водопользования на 1 км (водозабор для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, места купания, организованного отдыха и населенного пункта).

Для водоемов рыбохозяйственного назначения нормативы качества поверхностных вод или их природный состав и свойства соблюдаются на протяжении всего участка водопользования, начиная с контрольного створа, но не далее 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверхностных вод (места добычи полезных ископаемых).

В случае одновременного использования водного объекта или его участка для различных нужд для состава и свойств его вод принимаются наиболее жесткие нормы качества воды из числа установленных. Ситуационная схема для разных видов водопользования показана на рис. 8.2.

Рис. 8.2.

а – культурно-бытового (М – населенный пункт); б – рыбохозяйственного водопользования

При сбросе сточных вод в водные объекты санитарное состояние водного объекта в расчетном створе считается удовлетворительным, если соблюдается следующее условие:

где – концентрация i -го вещества в расчетном створе при условии одновременного присутствия 2-веществ, относящихся к одному и тому же лимитирующему показателю вредности; – количество веществ с одинаковым ЛПВ; – предельно допустимая концентрация z-вещества.

Основной механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе сточных вод в водные объекты – разбавление.

Разбавление сточных вод – это процесс снижения концентрации загрязняющих веществ в водоемах, вызванный перемешиванием сточных под с полной средой, в которую они выпускаются.

Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется кратностью разбавления п, которая равна отношению суммы расходов сточной воды q CT и окружающей водной среды Q к расходу сточной воды:

или отношением избыточных концентраций загрязнений в месте выпуска к аналогичным концентрациям в рассматриваемом сечении водотока (общее разбавление на участке):

где С СТ – концентрация загрязняющих веществ в сточной воде, г/м3; Сф – концентрация загрязняющих веществ в водоемах до выпуска сточных вод, г/м3; С – концентрация загрязняющих веществ сточной воды в рассматриваемом сечении водотока после выпуска сточных вод, г/м3.

Процесс разбавления сточных вод происходит в две стадии – начальное и основное разбавление. Общая кратность разбавления представляется в виде произведения:

где п н – кратность начального разбавления, п 0 – кратность основного разбавления.

Кратность начального разбавления определяется по методу Η. Н. Лапшева для напорных сосредоточенных и рассеивающих выпусков в водоток при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска больше 2 м/с или при соотношении , где vср и vст – средние скорости речных и сточных вод.

При меньших скоростях истечения из выпуска расчет начального разбавления не производится.

Кратность основного разбавления п 0 в водотоке у расчетного створа определяется по методу В. А. Фролова и И. Д. Родзиллера по формуле

где γ – коэффициент смешения, показывающий, какая часть воды реки участвует в разбавлении сточных вод; q cr – максимальный расход сточных вод, м3/с; Q – расчетный минимальный расход воды водотока в контрольном створе, м3/с.

Распространение примесей происходит в направлении господствующих течений, и в этом же направлении кратность разбавления имеет тенденцию к увеличению. Так, в начальном сечении (в месте выпуска) кратность разбавления п н= 1 (Q = 0 или С = С ст), а затем по мере увеличения расходов жидкости концентрация примеси снижается, а кратность разбавления растет. В пределе, когда в процесс перемешивания вовлекаются все возможные для данного водного объекта расходы воды, наступает полное перемешивание. В условиях полного перемешивания концентрация загрязняющих веществ стремится к фоновой, т.е. С → Сф.

Участок водоема или водотока от места выпуска сточных вод до сечения, где произойдет их полное перемешивание, условно разделяют на три зоны (рис. 8.3):

• зона I – начальное разбавление. Здесь процесс разбавления происходит за счет увлечения жидкости водоема турбулентным потоком струи сточной воды, истекающей из выпускных устройств. В конце первой зоны разность скоростей струйного потока и окружающей среды становится незначительной;
• зона II – основное разбавление. Степень разбавления в этой зоне определяется интенсивностью турбулентного перемешивания;
• зона III – в этой зоне разбавления сточной воды практически пет. Снижение концентраций загрязняющих веществ происходит в основном за счет процессов самоочищения воды.

Рис. 8.3.

Таким образом можно определить концентрацию загрязняющих веществ для максимально загрязненной струи потока реки без уточнения расположения этой струи, ее формы и размеры по следующей формуле на основании метода В. А. Фролова и И. Д. Родзиллера:

где – коэффициент, характеризующий гидравлические условия смещения; ψ – коэффициент, характеризующий месторасположения выпуска сточных вод (для берегового выпуска ψ = 1, для выпуска в сечении русла ψ = 1,5); – коэффициент извилистости русла; L – длина русла от сечения выпуска до расчетного створа; L„ – расстояние между этими же параллельными сечениями в нормальном направлении; D Т – коэффициент турбулентной диффузии, определяемый по формуле А. В. Караушева:

где g – ускорение силы тяжести; Я – средняя глубина русла по длине смешения; ωx. – средняя по сечению русла скорость течения реки на удалении х от места выпуска сточных вод; М – функция коэффициента Шези; Сш – коэффициент Шези.

Процессы, изменяющие характер веществ, поступающих в водные объекты, называют процессами самоочищения. Совокупность разбавления и самоочищения – обезвреживающей способностью водного объекта.

Для решения задачи разбавления сточной воды в водотоке или в водоеме надо определить концентрацию одного или нескольких загрязняющих веществ в любой точке локальной зоны водного объекта, подверженной влиянию сточных вод. Для этого нужно;

• 1) установить картину распространения загрязняющих веществ в водотоке под влиянием сброса сточных вод с учетом гидродинамических факторов;
• 2) выявить влияние естественных факторов на процесс разбавления с целью наилучшего использования местных условий для его регулирования;
• 3) определить возможность применения искусственных мероприятий для интенсификации разбавления сточных вод.

Разбавление сточных вод в водотоках определяется комплексным влиянием следующих трех процессов:

• распределения сточных вод в начальном сечении водотока, которое зависит от конструкции выпускного сооружения;
• начального разбавления сточных вол, протекающего под действием турбулентных струй;
• основного разбавления сточных вод, определяющегося гидродинамическими процессами водоемов и водотоков.

Все факторы и условия, характеризующие процесс разбавления, можно разделить на две группы:

• первая группа – конструктивные и технологические особенности выпуска сточных вод (конструкция выпускного сооружения; число, форма и размеры выпускных отверстий; расход и скорость выпускаемых сточных вод; технология и санитарные показатели сточных вод (физические свойства, концентрация загрязняющих веществ и др.);
• вторая группа – гидрометеорологические особенности водоемов и водотоков (характер движения водных масс; причины, вызывающие эти движения (сток, ветер, температура, плотность и т.д.; морфологические характеристики русла водотока или ложа водоема; степень проточности водоема; состав и свойства водной среды).

Например, из факторов первой группы установлено, что разбавление протекает более интенсивно при рассеивающих выпусках. Из физических свойств сточной воды наибольшее влияние на разбавление оказывают начальная плотность и температура, причем не их абсолютные значения, а разность между параметрами сточной воды и окружающей водной среды.

Из факторов второй группы существенное значение имеют вторичные течения, которые есть, например, на повороте русла, когда потоки движутся не только в основном, но и в обратном направлении.

Проведем расчет концентрации в произвольном створе (Ср). Уравнение материального баланса, которое применимо к потоку сточных вод

где qст – расход сточных вод, м3/с; Q – расход воды в реке, м3/с; С СТ – концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, мг/л; С ф – фоновая концентрация того же вещества в реке выше места сброса, мг/л; С к.ст – концентрация загрязняющего вещества в контрольном створе, мг/л; γ – коэффициент смешения.

Отсюда следует, что

(8.18)

При проектировании и реконструкции промышленных предприятий, расположенных вблизи рек, в первую очередь необходимо оценить возможность сброса производственных сточных вод в реку. Наибольшее распространение получил метод В. А. Фролова – И. Д. Родзиллера. Этот метод применим для больших и средних водотоков и может быть использован при условии

Метод основан на решении дифференциального уравнения турбулентной диффузии при следующих допущениях: речной поток считается безграничным, начальное разбавление отсутствует, выпуск сточных вод – сосредоточенный. Следует отметить, что для рек зона начального разбавления значительно короче, чем для озер и водохранилищ, поэтому в большинстве методик расчета разбавления сточных вод в реках начальное разбавление не учитывают. Этим методом определяют концентрацию загрязняющих веществ для максимально загрязненной струи потока реки без уточнения расположения этой струи, ее формы и размеров.

В соответствии с методом В. А. Фролова – И. Д. Родзиллера коэффициент смешения, характеризующий долю расхода воды в реке, которая смешивается со сточными водами, определяется по формуле

где Q – среднемесячный расход воды водотока 95%-ной обеспеченности, м3/с; q – максимальный расход сточных вод, подлежащих сбросу в водоток, м3/с; Ζ,ψ – расстояние по фарватеру водотока от места выпуска до контрольного створа (фарватер – наиболее глубокая полоса данного водного пространства), м; а – коэффициент, зависящий от гидравлических условий потока:

где ξ – коэффициент, зависящий от расположения выпуска сточных вод в водоток: при выпуске в фарватер ξ = 1,5; φ – коэффициент извилистости водотока, т.е. отношение расстояния между рассматриваемыми створами водотока по фарватеру к расстоянию по прямой; D c – коэффициент турбулентной диффузии.

На рис. 8.4 приведена схема участка реки, где осуществляется смешение сточных вод с водой водоема.

Рис. 8.4.

Lпр – расстояние по прямой; Lф – расстояние по фарватеру

Для равнинных рек и упрощенных расчетов коэффициент турбулентной диффузии находят по формуле М. В. Потапова:

где vср – средняя скорость течения водотока на интересующем нас участке между нулевым и расчетным створами, м/с; Н ср – средняя глубина на этом участке, м.

Коэффициент турбулентной диффузии для детальных расчетов определяется по формуле А. В. Караушева:

где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

– средняя скорость течения водотока на участке, м/с; Н ср – средняя глубина на рассматриваемом участке, м; С ш – коэффициент Шези, м0,5/с.

Величина Мш определяется по формуле

(8.23)

Произведение М ш С ш имеет размерность м/с2.

Применительно к методу В. А. Фролова – И. Д. Родзиллера для летнего периода времени коэффициент турбулентной диффузии рассчитывают по формуле

где п ш – коэффициент шероховатости ложа реки, определяемый по табл. 8.4 (по Μ. Ф. Срибному).

Таблица 8.4

Коэффициенты шероховатости ложа реки

Коэффициент Шези (Сш) находится по формуле Η. Н. Павловского (при Нср ≤ 5 м)

где R – гидравлический радиус потока, м (R = Нср); у П – показатель степени.

Показатель степени определяем по формуле

В случае проведения расчетов в зимний период (период ледостава) в формулы (8.24–8.26) вместо глубины потока Н ср вводится значение 0,5Hср, а вместо коэффициента шероховатости ложа п ш – его приведенное значение nшпр:

(8.27)

где п л – коэффициент шероховатости нижней поверхности льда, по Π. Н. Белоконю (табл. 8.5).

Таблица 8.5

Значение коэффициента шероховатости нижней поверхности льда для периода ледостава

Метол В. А. Фролова – И. Д. Родзиллера достаточно прост в применении и позволяет получить достоверное представление о потенциально возможном разбавлении сточных вод в стационарных, максимально неблагоприятных условиях, что и определяет целесообразность его использования для расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах.

Расчет допустимой концентрации загрязняющего вещества в сточных водах проводится следующим образом. Допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточной воде (Сст.дк) должна иметь такое значение, чтобы в контрольном створе выполнялось требование С к ст < ПДК. В уравнении материального баланса (8.17) зададим предельную величину С к.ст, т.е. С к.ст = СПДК. Учитывая, что кратность разбавления п связана с коэффициентом смешения γ следующим соотношением:

Допустимая концентрация вещества в сточных водах Сст.дк с учетом неконсервативности загрязняющего вещества рассчитывается по формуле

где t – продолжительность пробега воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут; kc – коэффициент неконсервативности, 1/сут (табл. 8.6).

Таблица 8.6

Коэффициенты неконсервативности (скорости разрушения) некоторых веществ

* По азоту. ** В неорганических соединениях.

Когда , дополнительных мер по очистке сточных нод перед сбросом в водоем не требуется. В иной ситуации необходимую степень очистки сточных вод (Э, %) можно рассчитать по формуле

(8.31)

Необходимая степень очистки сточных вод говорит о том, на сколько процентов необходимо снизить концентрацию загрязнения в процессе очистки сточных вод для обеспечения норм качества воды в приемнике сточных вод.

Зная допустимую концентрацию загрязняющего вещества (СНДС), можно рассчитать нормативно допустимый сброс.

Проведем расчет необходимой степени очистки сточных вод. При выпуске сточных вод в водные объекты необходимо, чтобы вода водного объекта в расчетном створе удовлетворяла санитарным требованиям в соответствии с неравенством (8.12).

Для достижения данного условия необходимо заранее рассчитать предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в сточных водах, с которыми эта вода может быть сброшена в водный объект.

Основные виды расчетов таковы:

• 1) расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ;
• 2) расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода;
• 3) расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн смеси воды водного объекта и сточных вод;
• 4) расчет допустимой температуры сточных вод перед сбросом их в водные объекты;
• 5) расчет необходимой степени очистки сточных вод но вредным веществам.

Рассмотрим расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ. Концентрацию взвешенных веществ в очищенной сточной воде (Соч), разрешенной к сбросу в водный объект, определяют из выражения

(8.32)

где Сф – концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта до сброса сточных вод, мг/л; Р – разрешенное санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в воде водного объекта в расчетном створе.

Рассчитав необходимую концентрацию взвешенных веществ в очищенной сточной воде (Соч) и зная концентрацию взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на очистку (ССТ), определяют потребную эффективность очистки сточных вод по взвешенным веществам по формуле

(8.33)

А теперь проведем расчет допустимой температуры сточных вод перед сбросом их в водные объекты. Расчет ведут исходя из условий, что температура воды водного объекта не должна повышаться более величины, оговоренной СанПиН 2.1.5.980–00 "Санитарные правила и нормы" в зависимости от вида водопользования.

Температура сточных вод, разрешенных к сбросу, должна удовлетворять условию:

где Тдоп – допустимое повышение температуры; Т в – температура водного объекта до места сброса сточных вод.

Пример 8.1

Определение кратности разбавления сточных вод в расчетном створе. Планируется сбрасывать в водоток сточные воды промышленного предприятия с максимальным расходом q = 1,7 м3/с. Ниже по течению от планируемого берегового выпуска сточных вод на расстоянии 3,0 км находится поселок М., использующий воду водотока для купания и отдыха. Водоток, по данным Росгидромета, характеризуется на этом участке следующими показателями:

• среднемесячный расход водотока 95%-ной обеспеченности Q = 37 м3/с;
• средняя глубина 1,3 м;
• средняя скорость течения 1,2 м/с;
• коэффициент Шези на этом участке С = 29 м 1/2/с;
• извилистость русла слабо выражена.

Надо определить кратность разбавления сточных вод в расчетном створе. Выпуск сточных вод – береговой.

Решение. Так как водоток используется как водный объект второй категории, предназначенный для культурно-бытового водопользования, то расчетный створ устанавливается за 1000 м до границы поселка, где вода должна отвечать требованиям для данного вида водопользования.

В этом случае расстояние, принимаемое для расчета длины участка разбавления,

Определим коэффициент турбулентной диффузии по следующему выражению:

Так как 10 < С < 60, то

Поскольку выпуск береговой, а извилистость русла слабо выражена, то определим а следующим образом:

Для упрощения вычисления коэффициента смешения предварительно вычислим β:

Кратность разбавления сточных вод промышленного предприятия в расчетном створе согласно выражению (8.16) составит

Система мер по охране вод включает нормирование качества воды в водном объекте; регламентацию сброса нормированных веществ в водоемы со сточными водами; регламентацию различных видов деятельности, влияющих на состояние вод; организационно-технические мероприятия, связанные с рационализацией водопользования и др.

Нормирование качества воды водоемов проводится по категориям в зависимости от их назначения: хозяйственно-питьевого (для водоснабжения предприятий пищевой промышленности и жилищно-бытового сектора), культурно-бытового (для купания, рекреации), рыбохозяйственного (три категории для выращивания рыб различной хозяйственной ценности) водопользования. Критерии качества воды как природного ресурса для разных пользователей не могут быть едины. Нормы качества воды водных объектов включают требования к составу и свойствам воды для различных видов водопользования, а также величины ПДК веществ в воде.

Для характеристики качества воды в водном объекте, а также для установления возможности сброса сточных вод через биологические очистные сооружения и определения эффективности применения биохимического метода очистки используют следующие показатели:

Предельно допустимая концентрация химического вещества в водоеме, мг/дм 3 , при которой оно не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения в течение жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования. В общей сложности установлено свыше 1 900 ПДК для вод различного назначения. Каждое значение ПДК относится к одному из лимитирующих показателей вредности (ЛПВ). ЛПВ - признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде. Различают три вида ЛПВ: органолеп-тические, общесанитарные, санитарно-токсикологические. При отсутствии значений ПДК временно устанавливаются величины ориентировочно допустимых уровней нормированных веществ (ОДУ). Для веществ в зависимости от токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные эффекты и от ЛПВ установлены классы опасности: 1-й -чрезвычайно опасные, 2-й - высокоопасные, 3-й - опасные, 4-й - умеренно опасные.

Биохимическое потребление кислорода (БПК), мг 0 2 /дм 3 - количество кислорода, используемого при биохимическом окислении органических веществ за определенное время инкубации пробы (2, 5, 10, 20 суток). Например, БПК 6 - 5 суток. Полное БПК показывает, какое предельное количество кислорода может быть удалено из воды за счет биологического окисления органических отходов. Так, для питьевой воды полное БПК п (состояние, когда все биологически окисляемые вещества разложились микроорганизмами) не должно быть более 3,0 мг 0 2 /дм 3 при 20 °С. Необходимость определения этого показателя вызвана частично тем, что наличие в сбрасываемых в водоем сточных водах большого количества аэробно разлагаемых органических веществ может привести к снижению содержания в воде растворенного кислорода, что нежелательно для обитателей водоема, прежде всего для рыб.

Химическое потребление кислорода (ХПК), определенное бихроматным методом (окисление бихроматом калия и серной кислотой), т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимое для окисления содержащихся в 1 дм 3 воды восстановителей, мг 0 2 /дм 3 . Для нахождения значения ХПК требуется гораздо меньше времени, чем для определения ВПК. При применении бихроматного метода получаются более высокие значения расхода кислорода в процессе разложения органики, чем при определении ВПК, что эквивалентно большему содержанию окисляемой органики, т. к. окисляются даже те органические вещества, которые микроорганизмы окислить не могут. Чем меньше различаются значения ХПК и ВПК для пробы воды, тем эффективнее будет биохимическая очистка стоков. В питьевой воде ХПК не должно быть больше 15 мг 0 2 /дм 3 .

Органолептические показатели - вкус, запах и цвет воды. Обычно вкус определяют только питьевой воды. Он зависит от растворенных в воде веществ. Различают четыре основных вкуса: соленый, кислый, сладкий и горький. Запах природных вод может быть землистым, хлорным, нефтепродуктовым и т. п. Его интенсивность определяют по пятибальной шкале (0 - запах не ощущается и 5 - запах очень сильный, вода не пригодна к употреблению). Цветность воды - санитарный показатель, позволяющий судить о наличии в ней примесей. Выражается в градусах цветности, определяется колориметрически.

Помимо химических и механических примесей в воде присутствуют микроорганизмы, в том числе патогенные. Анализ воды на присутствие всех болезнетворных организмов (бактерий, вирусов и простейших) - задача трудная и дорогостоящая. Поэтому разработаны упрощенные тесты, с помощью которых определяют содержание индикаторных бактерий *- кишечных палочек. Наличие их в воде, как правило, сопровождается присутствием болезнетворных микроорганизмов и свидетельствует о ее загрязнении. Поэтому важной характеристикой качества воды является число лак-тозоположительных кишечных палочек (ЛКП) в 1 дм 3 .

В питьевой воде не должно содержаться ни одной кишечной палочки в 100 мл пробы.

При использовании воды для питьевых (рекреационных) нужд нормируются 11 основных санитарно-гигиенических показателей ее состава и свойств, характеризующих содержание взвешенных веществ, плавающих примесей, растворенного кислорода, возбудителей заболеваний, запах, вкус, окраску, температуру, кислотность (рН), минеральный состав, ВПК. Для нескольких сотен токсичных веществ установлены ПДК (табл. 4.7). Определяются ПДК в контрольном створе водоема (поперечном сечении потока, в котором контролируется качество воды). Для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях, нормируются 9 основных показателей: содержание взвешенных веществ, плавающих примесей, растворенного кислорода, ядовитых веществ, окраску, запах и вкус, кислотность (рН), ВПК.

Качество поверхностных вод может характеризоваться по индексу загрязнения вод (ИЗВ), которому соответствует 7 классов разной степени загрязнения. Определяется ИЗВ как 1/6 суммы средних концентраций: растворенного кислорода, БПК 5 , азота аммонийного и нитритного, нефтепродуктов и фенолов.

В загрязненных сточными водами водных объектах протекают сложные процессы, ведущие к восстановлению естественного состояния рек, озер, водохранилищ. Совокупность гидродинамических, химических, биохимических и физических процессов, приводящих к снижению концентрации загрязняющих веществ в воде водных объектов, называют самоочищением. Количественной характеристикой этого процесса является ассимилирующая способность водного объекта - способность водоема или водотока принимать определенную массу веществ в единицу времени без нарушения норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования. В процессах самоочищения озер и водохранилищ большую роль играют сапрофитная аэробная микрофлора, гидробионты-фильтра-торы и водная растительность.

Условия отведения сточных вод в водоемы определяются с учетом степени смешения стоков с водой водного объекта в контрольном створе, а также фонового состава и свойств воды водных объектов в местах выпуска сточных вод. Фоновыми называют концентрации веществ в воде, рассчитанные для фонового створа водоема с учетом всех источников поступления этих веществ, кроме рассматриваемого предприятия. Для каждого выпуска сточных вод расчетным путем устанавливаются предельно допустимые сбросы (ПДС) веществ - максимальная масса этих веществ в сточных водах при отведении в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе, соответствующих категории водопользования (хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, ры-бохозяйственного). ПДС устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и распределения массы загрязнителей между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

ПДС устанавливаются на определенный период (с дальнейшей корректировкой в сторону уменьшения) для предприятий и организаций, имеющих самостоятельные выпуски сточных вод в водные объекты, и утверждаются соответствующими органами Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды.

При расчете ПДС необходимо иметь в виду, что, при поступлении в водные объекты нескольких веществ 1-го и 2-го классов опасности с одинаковым ЛПВ с учетом фоновых концентраций, должно соблюдаться соотношение

с г I пдк х +с 2 / пдк 2 +...+с п / пдк п < 1,

где Cj, ..., С л - концентрации примесей в контрольном створе; ПДК Х, ..., ПДК п - соответствующие значения ПДК. При принятии решения о возможности сброса сточных вод используют правило: если выполняется неравенство то сброс промышленных стоков запрещается.

Расчет концентрации загрязняющих веществ в контрольном створе осуществляется с учетом кратности разбавления.

Работа многих водохозяйственных объектов связана с потреблением воды. Вода используется в технологических и вспомогательных процессах. При этом образуются сточные воды, которые подлежат сбросу в близлежащие водные объекты.

Сточные воды можно сбрасывать в водные объекты, при условии соблюдение гигиенических требований применительно к воде водного объекта в зависимости от вида водопользования.

Все водные объекты подразделяются на два вида водопользования. Каждый вид водопользования разделен еще и на категории.

Первый вид водопользования – хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование, включает две категории:

I категория – водные объекты используемые в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.

II категория – водные объекты, используемые для купания, занятия спортом и отдыха населения.

Второй вид – рыбохозяйственное водопользование, три категории.

I категория – водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;

II категория – водные объекты, используемые для других водохозяйственных целей.

При сбросе сточных вод в водные объекты нормы качества воды водного объекта в расчетном створе, расположенном ниже выпуска сточных вод, должны соответствовать санитарным требованиям в зависимости от вида водопользования.

Нормы качества воды водных объектов включают:

- общие требования к составу и свойствам воды, водных объектов в зависимости от вида водопользования;

- перечень ПДК нормированных веществ в воде для различных видов водопользования.

В расчетном створе вода должна удовлетворять нормативным требованиям. В качестве норматива используется ПДК.

Все вредные вещества, для которых определены ПДК, подразделены по лимитирующим показателям вредности (ЛПВ). Принадлежность веществ к одному и тому же ЛПВ предполагает суммацию действия этих веществ на водный объект.

Для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно бытового водопользования отвечают три ЛПВ: санитарно-токсикологический, рыбохозяйственный, общесанитарный, органолептический.

Вещества, концентрация которых изменяется в воде водного объекта только путем разбавления, называются консервативными.

Вещества, концентрация которых изменяется как под действием разбавления, так и вследствие протекания различных химических, физико-химических и биологических процессов – неконсервативными.

Процессы, изменяющие характер веществ, поступающих в водные объекты, называют процессами самоочищения. Совокупность разбавления и самоочищения составляют обезвреживающую способность водного объекта.

Представим ситуацию, когда ВХО сбрасывает сточные воды после технологического процесса.

При сбросе сточных вод в водные объекты хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования расчетный створ должен устанавливаться на водотоках в одном километре выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор, место купания, отдыха, территория населенного пункта и т.п.), а на непроточных водоемах и водохранилищах – в одном километре в обе стороны от пункта водопользования.

При сбросе сточных вод в водные объекты рыбохозяйственного водопользования расчетный створ определяется администрацией района, но не далее чем в 500 м от сброса сточных вод.

При сбросе сточных вод в водные объекты санитарное состояние водного объекта в расчетном створе считается удовлетворительным, если соблюдается следующее условие:

где - концентрацияi-го вещества в расчетном створе при условии

одновременного присутствия Zвеществ, относящихся к одному и тому же ЛВП;

Z– количество веществ с одинаковым ЛВП;

- предельно допустимая концентрацияZвеществ.

Основной механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе сточных вод в водные объекты – разбавление.

В практике расчетов используют понятие – кратность разбавления. Кратность разбавления в водотоке у расчетного створа выражается зависимостью:

где γ – коэффициент смешения, показывающий,

какая часть воды водотока участвует в разбавлении;

q– максимальный расход сточных вод, м 3 /с;

Q– расчетный минимальный расход воды водотока

в контрольном створе, м 3 /с.

При определении кратности разбавления сбрасываемых сточных вод водой водотока расчетный расход Qпринимается при следующих условиях:

Для незарегулированных водотоков – расчетный минимальный среднемесячный расход воды года 95-% обеспеченности;

Для зарегулированных водотоков – установленный гарантированный расход ниже плотины (санитарный пропуск) с учетом исключения возможных обратных течений в нижнем бьефе;

Расчетный расход может быть получен в установленном порядке в органах Роскомгидромета.

Взятая из озера, реки или колодца вода должна быть безопасна для здоровья, иметь приятный вкус и не иметь запаха Контроль качества и управление качеством воды в водных объектах призваны дать ответ на ряд вопросов, таких как какую воду следует считать чистой и безопасной, какие вещества и в какой концентрации за- I рязняют воду и т п Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависящая от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей, рассматривается как предельно допустимая нагрузка (ПДН)
Использование воды может быть связано с изъятием ее из водного объекта, что приводит к его истощению и тем самым к разрушению экосистемы Вводимый в практику норматив предельно допустимой экологической нагрузки на водные экосистемы (ПДЭН) позволит предотвратить деградацию и гибель экосистем Основная цель при решении задач, связанных со снижением уровня чагрязнения в водных объектах, заключается в разработке обоснованных предложений по сокращению загрязненных сбросов в водную среду в такой мере, чтобы процессы естественной утилизации мгрязняющих веществ постоянно превалировали над процессами загрязнения и приводили к устранению нарушений в экосистемах. В общем случае допустимая нагрузка на водоем определяется как разность между установленной нормативной нагрузкой Сн, т.е. возможностью сброса, и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой Сф

Необходимое качество воды в водоеме может обеспечиваться поддержанием соответствующих гидрохимических и гидрологических режимов. Попадающие в водоем токсиканты изменяют гидрохимический состав поверхностной воды и в зависимости от концентрации оказывают влияние на процессы формирования ее качеств. Поэтому контроль состояния водных объектов осуществляется по физическим, химическим, бактериологическим и гидробиологическим показателям
В нашей стране анализ состояния водных объектов проводят ряд организаций, относящихся к различным министерствам, например- Центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды следит за количественными и качественными показателями поверхностных вод и их изменением под влиянием деятельности человека, Центр санитарно-эпидемиологического надзора контролирует водоемы и воду, используемые для питьевого водоснабжения, лечебно-оздоровительных целей; Рыбохозяйственная инспекция осуществляет надзор за водоемами, имеющими рыбохозяйственное значение; Управление по геологии и использованию недр контролирует использование подземных вод и осуществляет охрану их от истощения и загрязнения, Комитет по водному хозяйству следит за водопользованием и водопотреблением
Гидрохимический контроль качества воды состоит из системы контроля и наблюдений за химическим составом воды водоемов и водотоков бассейна; поступающими атмосферными осадками, антропогенными источниками загрязнения
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: минерализация; содержание кислорода; биологическое потребление кислорода (БПК); химическое потребление кислорода (ХПК); содержание основных ионов, биогенных веществ, нефтепродуктов, детергентов, фенолов, пестицидов, тяжелых металлов
Определяются также физические параметры: цветность, температура.
Объектами санитарных наблюдений являются водоемы, которые используются для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения . Створы обычно расположены вблизи пунктов санитарно-бытового водопользования. При наблюдениях собирают сведения об основных источниках загрязнения: о санитарном благоустройстве населенного пункта; об условиях отведения сточных вод; о промышленных и других объектах, сбрасывающих сточные воды; о качестве и составе сбрасываемых стоков; о характере очистки и обеззараживания и т.д.
Загрязненность воды - понятие, относящееся только к вполне
определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования. Водный объект вне места водопользования не считается загрязненным, даже если его экосистема полностью разрушена вследствие сброса вредных веществ. С экологической точки зрения это неприемлемо. Поэтому специалисты различных производств должны независимо от того, обеспечена или нет допустимая нагрузка на водный объект, принимать все технически доступные меры для минимизации сброса в него загрязняющих веществ
Контроль загрязнения водных объектов только по физическим и химическим показателям, а также бактериологическая оценка поверхностных вод (даже при наличии экологически обоснованных норм содержания загрязняющих веществ и микрофлоры) в природных средах оказываются недостаточными. Основным нормативным требованием к качеству воды является соблюдение установленных предельно допустимых концентраций Предельно допустимые концентрации в воде -- это такие нормативные показатели, при которых исключается неблагоприятное влияние каких-либо веществ,на организм человека и которые ограничивают хозяйственно-

Рис. 3.2. Схема расположения контрольных точек на реке

Рис. 3.3. Схема расположения контрольных точек в непроточном водоеме

питьевое, культурно-бытовое и другие виды водопользования. Состав и свойства воды в водных объектах должны соответствовать нормативам в створе реки или в радиусе 1 км от пункта водопользования для непроточных водоемов (рис. 3.2, 3.3).
Предельно допустимые концентрации веществ для различных категорий водопользования различны. Например, присутствие хлорор- ганических соединений (ДДТ, гексахлоран) в хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых водных объектах допускается в концентрациях 0,02 и 0,1 мг/л соответственно, а в воде рыбохозяйственных водоемов присутствие этих веществ вообще не допускается.
Исходя из того, что отдельные вещества оказывают неблагоприятные воздействия на организм лишь при попадании внутрь, а другие представляют опасность даже при контактном воздействии, для практики приняты различные ограничения. Например, санитарные ограничения регламентируют возможности купания и умывания при наличии одних веществ, в то время как санитарно-гигиенические ограничения лимитируют использование воды для питья и приготовления пищи при наличии в ней других веществ. 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..
Для водных объектов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения в основу приоритетности нормирования положены преимущественно токсикологический, общесанитарный и органолептический лимиты, а для водных объектов рыбохозяйственного назначения - в основном токсикологический и отчасти органолептический .
При питьевом и рекреационном назначении вода нормируется по 11 основным показателям. При этом ПДК установлено более чем для 1200 ядовитых веществ.
Вода, используемая для рыбохозяйственных целей, нормируется по 8 основным показателям . При этом ПДК разработано почти для 1000 веществ.
При наличии нескольких веществ, относящихся к одной группе лимитирующего показателя вредности, содержание загрязняющего вещества должно соответствовать условию

где С, - средняя концентрация г-го вещества в воде водного объекта; ПДК,- - предельно допустимая концентрация того же вещества; т - общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого водного объекта.
В табл. 3.3 приведены значения ПДК для некоторых веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения .

-" " I " ¦ ¦ - -
Таблица 3 3

НормИРОВАНИЕ качествА ВОД

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.

Существует две группы нормативов для веществ, загрязняющих водные объекты:

1. Нормативы содержания, при которых охраняемые свойства водоема не нарушаются. Для прямых гидрохимических показателей это предельно допустимые концентрации (ПДК).

2. Нормативы поступления загрязняющих веществ, при которых сохраняются охраняемые данным нормативом свойства водоемов и их населения. Это нормативы допустимого сброса (НДС).

Очевидно, что допустимые уровни содержания в воде различных загрязняющих веществ не одинаковы для разных видов водопользования.

«Правила охраны поверхностных вод» устанавливают нормы качества воды водоемов и водотоков для условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, а также принцип обязательной защиты интересов всех водопользователей. При использовании водоема или его части одновременно для разных целей качество воды в нем должно отвечать тому виду водопользования, защита которого требует соблюдения более строгих нормативов.

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с Санитарными правилами и нормами, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

Нормы качества воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования включают:

· перечень санитарно-гигиенических ПДК (ПДК с-г).

Состав и свойства воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии 1 км выше по течению, а в непроточных водоемах – в радиусе 1 км от пункта водопользования.

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования представлены в таблице:

Таблица. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов хозяйственно-бытового водопользования (по СанПиН 2.1.5.980-00)

Примечание: *) Кроме того нормируется еще ряд санитарно-бактериологических показателей.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДК с-г) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Характер влияния загрязняющих веществ на водоемы хозяйственно-питьевого водопользования подразделяется на три основные группы, которые принято называть лимитирующими показателями вредности (ЛПВ):

Санитарно-токсикологический - исходит из оценки влияния веществ на организм человека;

Органолептический - исходит из оценки влияния веществ на органолептические показатели качества воды (цвет, запах и т.п.);

Общесанитарный - исходит из оценки влияния веществ на процессы самоочищения водных объектов.

При установлении ПДК с-г какого-либо вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования оно исследуется по трем признакам вредности:

· органолептическому;

· общесанитарному;

· санитарно-токсикологическому.

По влиянию на санитарный режим водоема (общесанитарный ЛПВ ). Под влиянием промышленных стоков процессы естественного самоочищения водоемов нередко нарушаются вследствие тормозящего бактерицидного действия промышленных стоков или нарушения кислородного режима из-за чрезмерного загрязнения воды интенсивно окисляющимися органическими веществами. Естественное самоочищение водоема – процесс в основном биохимический, связанный с жизнедеятельностью сапрофитной бактериальной флоры. Поэтому изучение влияния вредных веществ на процессы естественного самоочищения ведется в двух направлениях:

· путем учета изменения интенсивности биохимического потребления кислорода под влиянием различных концентраций вредных веществ и учета продуктов нитрификации при тех же условиях;

· путем изучения влияния вредных веществ на бактерии как на основные агенты процесса самоочищения (изучается динамика развития общей бактериальной флоры).

В итоге устанавливается пороговая концентрация (минимально действующая) по влиянию на общий санитарный режим водоема.

По органолептическим свойствам (органолептический ЛПВ). Изучается влияние вредного вещества на все органолептические свойства: наличие поверхностной пленки, запах, привкус, окраску. По результатам исследования устанавливается пороговая концентрация по влиянию на органолептические свойства воды.

Особенно большое внимание уделяется весьма трудоемким и методически сложным исследованиям по третьему признаку вредности – влиянию вредного вещества на организм и здоровье человека через источники питьевого водоснабжения (санитарно-токсикологический ЛПВ) . В данном случае устанавливается подпороговая (максимальная недействующая) концентрация, при которой не наблюдается сколько-нибудь заметных изменений функционального состояния организма, выходящих за пределы обычных физиологических колебаний, определяемых тонкими физиологическими, биохимическими и др. методами. Поэтому основное внимание обращается на изучение последствий длительного воздействия малых концентраций вредных веществ на организм человека.

При изучении новых промышленных загрязнений санитарно-токсикологический эксперимент включает следующие этапы:

· острые и подострые токсикологические опыты на лабораторных животных, которые позволяют получить представление о среднесмертельных дозах веществ LD 50 , о видовой чувствительности к данному веществу;

· с учетом полученных данных организуют хронические санитарно-токсикологические исследования (подбирают нужных подопытных животных, дозы, близкие к недействующим, необходимые методы контроля организма);

· интерпретация результатов исследований для определения уровня безвредности, т.е. подпороговой концентрации.

Наименьшая пороговая (подпороговая) по каждому виду воздействия концентрация принимается в качестве ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности, по которому она установлена.

Например, железо даже в больших концентрациях не оказывает токсического действия на организм человека, но придает воде желто-бурую окраску и металлический привкус, если его концентрация превышает 0,3 мг/л. Поэтому железо нормируется по органолептическому ЛПВ. Напротив, стронций в концентрации >2 мг/л оказывается токсичным для человека, т.к. подавляет активность многих ферментов. В то же время горько-вяжущий привкус у воды появляется только при концентрации стронция > 12 мг/л. Поэтому ПДК стронция принято равным 2 мг/л по санитарно-токсикологическому ЛПВ.

Если в водном объекте под влиянием природных факторов по отдельным веществам наблюдается превышение ПДК, то для этих водных объектов могут устанавливаться региональные нормы качества в соответствии с естественным фоном. Региональные нормы не устанавливаются на химические вещества антропогенного происхождения, обладающие токсичными, канцерогенными, мутагенными свойствами, устойчивые в воде и способные к биоаккумуляции.

Все нормируемые загрязняющие вещества по степени опасности подразделяются на 4 класса опасности :

1 класс – чрезвычайно опасные

2 класс – высоко опасные

3 класс –опасные

4 класс – умеренно опасные

В основе отнесения к классу опасности лежат свойства соединений, а именно:

Токсичность (по величине ПДК),

Стабильность (при 20 О С),

Кумулятивные свойства (в основном на рыбах)

Способность вызывать отдаленные эффекты.

Классы опасности учитываются при выборе загрязняющих веществ, подлежащих первоочередному контролю, при установлении последовательности водоохранных мероприятий, при обосновании рекомендаций о замене в технологических процессах высоко опасных веществ на менее опасные и т.д.

На практике водоемы загрязнены одновременно несколькими веществами. Гигиеническое нормирование в этих условиях проводится по-разному, в зависимости от того, относятся ли они к одной, или к различным категориям по ЛПВ. Если вещества нормируются по разным ЛПВ, то каждое из них может иметь концентрацию, не превышающую ПДК с-г:

С i £ ПДК с-г, i (1)

Если же они относятся к одной категории по ЛПВ, т.е. характеризуются однонаправленным механизмом токсического действия, в т.ч. канцерогенного, то для веществ 1 и 2 классов опасности, сумма отношений концентраций каждого из них к соответствующим ПДК с-г не должна превышать единицу:

(2) Допустимые концентрации радиоактивных веществ в воде также являются гигиеническим нормативом. Табулированные в НРБ величины определены исходя из формирования предела дозы только за счет радионуклидов, поступающих с водой, поэтому с учетом всех путей поступления в организм и внеш­него облучения требуют корректировки в сторону снижения для каждого конкретного объекта нормирования, исходя из годового потреб­ления воды человеком (800 кг).

Кроме санитарно-гигиенических нормативов, существует еще один вид ПДК загрязняющих веществ в воде водных объектов, который в большей степени затрагивает интересы сохранения целостности внутриводоемных систем – это ПДК для водоемов рыбохозяйственного водопользования.

Рыбохозяйственные водные объекты могут относиться к одной из трех категорий:

· квысшей категории относят места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных видов рыб и других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств любого типа для разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;

Нормы качества воды водных объектов рыбохозяйственного водопользования также включают две группы нормируемых параметров:

· общие требования к составу и свойствам воды водных объектов;

· перечень рыбохозяйственных ПДК (ПДК р-х).

Состав и свойства воды водных объектов рыбохозяйственного водопользования должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске, а при отсутствии рассеивающего выпуска – не далее чем в 500 м от места выпуска.

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов рыбохозяйственного водопользования аналогичны представленным выше в табличной форме свойствам для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Так, количество растворенного в воде кислорода в водоемах рыбохозяйственного назначения должно быть не менее 6 мг/л. БПК полн. при 20°С - не выше 3 мг/л. Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 и на 0,75 мг/л для водоемов 1 и 2 категории, соответственно. Вода не должна приобретать посторонних запахов, привкусов и окраски и сообщать их мясу рыб. Кислотность воды (рН) - в диапазоне от 6,5 до 8,5. На поверхности воды не должно быть плавающих примесей, пленок, пятен масел, нефтепродуктов. В воде не должны содержаться вредные вещества в концентрациях, превышающих ПДК р-х.

Рыбохозяйственная ПДК (ПДК р-х) - это такая максимальная концентрация загрязняющего вещества, при постоянном наличии которой в водоеме, не наблюдается отрицательных последствий для рыбохозяйственного использования водоема. Следует учитывать, что загрязняющие вещества в водоемах не всегда присутствуют постоянно. В этом случае используют значения предельно допустимых разовых концентраций (ПДРК). Это такая максимальная первоначально созданная в водоеме концентрация однократно попадающего туда вещества, при которой это вещество и вредные продукты его распада не вызывают отрицательных последствий для рыбохозяйственного использования водоема.

Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:

· гибель рыб и кормовых организмов для рыб;

· постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;

· ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;

· замена ценных видов рыб на малоценные.

Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается для рыбохозяйственного водопользованияс учетом пяти показателей вредности:

· органолептического;

· общесанитарного;

· санитарно-токсикологического;

· токсикологического;

· рыбохозяйственного.

Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды. Общесанитарный - определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры. Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека, а токсикологический - отражает прямое токсическое действие веществ на водные организмы. Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу товарного качества промысловых водных организмов.

Важно отметить, что при разработке ПДК р-х учитываются ряд экосистемных показателей, таких как обеспечение качества среды обитания рыб, поддержания их кормовой базы и т.д. В этом смысле они наиболее близки к экологическим нормативам.

Основные принципы, лежащие в основе процесса установления ПДК р-х:

Проведение токсикологических экспериментов на организмах основных экологических групп водного сообщества.

Обязательный круг тест-функций.

Определенный порядок выбора концентраций вещества для исследования.

Определенные правила анализа результатов и их интерпретации.

Для установления ПДК р-х проводят комплексное изучение, включающее как лабораторные так и полевые исследования на рыбах и других основных группах водных организмов: продуцентах (водорослях), зоопланктоне, бентосных организмах и редуцентах (микроорганизмах) – играющих заметную роль в круговороте веществ. Всего используют 8 тестов на разных организмах водной экосистемы.

Для рыбохозяйственных водоемов содержание загрязняющих веществ не должно превышать соответствующих рыбохозяйственных ПДК, т.е.

С i £ ПДК р-х, i (3)

В водоеме рыбохозяйственного значения может также одновременно присутствовать несколько загрязняющих веществ. Если они нормируются по разным лимитирующим признакам вредности (ЛПВ), то по каждому веществу отдельно проверяется выполнение неравенства (3). Если же присутствующие в водоеме вещества нормируются по одному ЛПВ, то характер их совместного действия считается аддитивным и следует проверить выполнение неравенства:

(4)

В водоемах рыбохозяйственного водопользования следует проверить 5 таких неравенств.

Существующий разрыв между количеством новых химических соединений и возможностями установления для них обоснованных ПДК заставляет использовать различные временные нормативы: ОБУВ (ориентировочно безопасные уровни воздействия), ОДУ (ориентировочно допустимые уровни).

Временные нормативы устанавливаются методом математического моделирования, позволяющего прогнозировать токсическое действие соединений по их физико-химическим свойствам, а также по результатам экспресс-токсикологических испытаний. Временные нормативы могут использоваться только на стадии предупредительного санитарного надзора за строящимся объектом. К моменту ввода его в действие все сбрасываемые загрязняющие вещества должны быть обеспечены постоянными нормативами, т.е. ПДК.

Нормирование сбросов в водные объекты

В качестве норматива сброса загрязняющих веществ в водные объекты используется величина НДС - норматив допустимого сброса. Под нормативом допустимого сброса веществ в водный объект понимается масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Итак, НДС должен обеспечивать соблюдение ПДК веществ в местах водопользования с учетом ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. При сбросе веществ с одинаковыми ЛПВ НДС устанавливается так, чтобы с учетом примесей, поступивших водоем или водоток от вышерасположенных выпусков, сумма отношений концентраций каждого вещества в водном объекте к соответствующим ПДК не превышала единицы (ур.2 и 4). При этом в качестве контрольных створов принимаются: для водных объектов хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового назначения - створ в 1 км выше первого по течению пункта водопользования; для водных объектов рыбохозяйственного назначения - створ на расстоянии не более 500 м ниже места сброса сточных вод.

Из общего правила имеются исключения: к сточным водам применяются нормативы качества воды поверхностных водных объектов в случаях сброса сточных вод в черте населенных пунктов. Сброс сточных вод в зоны и округа санитарной охраны водозаборов и курортных зон запрещен, поэтому НДС для сточных вод, сбрасываемых в эти зоны, не устанавливается.

Величины НДС определяются для всех категорий водопользователей как произведение максимального часового расхода сточных вод Q ст (куб.м/час) на концентрацию в них загрязняющих веществ С ст (г/куб.м).

Величина С ст рассчитывается, исходя из моделей рассеивания веществ в водных объектах с учетом того, чтобы создаваемая в результате спуска сточных вод концентрация загрязняющих веществ в контрольном створе не превышала ПДК.

В случае если фактический сброс вещества меньше расчетных НДС, то в качестве НДС принимается фактический сброс. Если природное фоновое содержание веществ выше ПДК, то НДС устанавливается из условия неухудшения фонового качества воды. Данные о фоновом качестве воды запрашиваются в органах Росгидромета. Если на одном участке водотока ведется разная хозяйственная деятель­ность, то выбираются наиболее жесткие ПДК.

В случае если для действующих предприятий их фактический сброс превышает НДС, специально уполномоченные природоохранные органы по согласованию с органами Роспотребнадзора, могут устанавливать лимиты (временно согласованные сбросы) на период достижения НДС за счет реализации мероприятий, которые разрабатываются водопользователями.

Нормативы НДС, также как и ПДВ, являются региональными.

На предприятии разрабатывается и хранится "Проект нормативов НДС", на основании которого специально уполномоченный орган выдает предприятию разрешение на сброс загрязняющих веществ в составе сточных вод. Величины НДС и разрешение на сброс действительны только на установленный период, после чего подлежат пересмотру.

Похожая информация.