Экология. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ и самостоятельной работы по дисциплине Экология для студентов очной и заочной форм обучения специальности 23. 05. 06 Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей Чита
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
5.1. Тема Расчет фактической и нормативной концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятий с учетом лимитирующего признака вредности Задание 1. Изучить Методику разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов вводные объекты для водопользователей, утвержденную Приказом 333 Министерства природных ресурсов РФ от 2007-12-17. 2. По одному из вариантов (табл. 11) рассчитать фактическую и нормативную концентрации загрязняющих веществ в сточных водах предприятий с учетом лимитирующего признака вредности.Рассчитать эффект очистки сточных вод предприятия. Для расчета фактической и нормативной концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятий с учетом лимитирующего признака вредности необходимо 1) Принять для всех вариантов работы Таблица 11 Исходные данные для всех вариантов Наименование вещества Группа лимитирующей вредности ПДК, мг/л С ф , мг/л Жиры токсикологическая 3,9 2,5 токсикологическая 50 32 NO 3 - санитарно-токсикологическая 40 1,5 SO 4 2- санитарно-токсикологическая 100 0,005 2) Принять расстояние от места выпуска сточных вод до контрольного створам- коэффициент, характеризующий месторасположения выпуска сточных вод, ξ =1. 3. Составить план мероприятий по снижению загрязнения водных объектов сточными водами предприятий. Сделать вывод по работе. 51 ХОД РАБОТЫ. Теоретический материал по загрязнению водных объектов сточными водами предприятий. Нормативы допустимых сбросов веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов (нормативы допустимых сбросов веществ и микроорганизмов) - нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду от стационарных, передвижных и иных источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды. Методика разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов вводные объекты для водопользователей не предусматривает разработку нормативов допустимых сбросов для радиоактивных веществ. Методика разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов вводные объекты для водопользователей (НДС) не предусматривает разработку нормативов допустимых сбросов для радиоактивных веществ. Величины НДС определяются исходя из нормативов качества воды водного объекта. Если нормативы качества воды вводных объектах не могут быть достигнуты из-за воздействия природных факторов, неподдающихся регулированию, то величины НДС определяются исходя из условий соблюдения в контрольном пункте сформировавшегося природного фонового качества воды. Нормирование качества воды осуществляется в соответствии с физическими, химическими, биологическими (в том числе микробиологическими и паразитологическими) и иными показателями состава и свойств воды водных объектов, определяющими пригодность ее для конкретных целей водопользования и/или устойчивого функционирования экологической системы водного объекта в соответствии со статьями 20 и 21 Федерального закона от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды. Расчетная величина норматива допустимого сброса тесно связана с числовым значением норматива качества вод водных объектов. Нормативы качества воды разрабатываются для условий питьевого, хо- зяйственно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, определяемых в соответствии с действующим законодательством. Нормативы качества воды водного объекта включают - общие требования к составу и свойствам поверхностных вод для различных видов водопользования 52 - перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ вводе водных объектов питьевого и хозяйственно-бытового водопользования- перечень ПДК веществ для водных объектов рыбохозяйственного значения. При сбросе сточных водили других видах хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов, используемых для питьевых и хозяйственно-бытовых целей, нормативы качества водили их природный состав и свойства выдерживаются на водотоках, начиная со створа, расположенного на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.п. вплоть до самого места водопользования, а на водоемах - на акватории в радиусе 1 км от пункта водопользования. В водохранилищах ив нижнем бьефе плотины гидроэлектростанции, работающей в резко переменном режиме, учитывается возможность воздействия на пункты водопользования обратного течения при резкой смене режима работы электростанции или прекращении ее работы. При сбросе сточных водили других видах хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов рыбохозяйственного значения, нормативы качества поверхностных водили их природные состав и свойства (в случае природного превышения этих нормативов) соблюдаются на протяжении всего участка водопользования, начиная с контрольного створа (контрольный створ - поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды, ноне далее чем 500 мот места сброса сточных водили расположения других источников загрязнения поверхностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.). 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. Для веществ, относящихся к 1-му и 2-му классам опасности при всех видах водопользования, НДС определяются так, чтобы для веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности (ЛПВ), содержащихся вводе водного объекта, сумма отношений концентраций каждого вещества к соответствующим ПДК не превышала 1. Для сбросов сточных вод в черте населенного пункта НДС определяются исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам. Если фоновая загрязненность водного объекта по каким-либо показателям не позволяет обеспечить нормативное качество воды в контрольном пункте, то НДС по этим показателям разрабатываются исходя 53 из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам. Для тех веществ, для которых нормируется приращение к природному естественному фону, НДС определяются с учетом этих допустимых приращений к природному фоновому качеству воды. В числе естественных факторов, формирующих качество воды, рассматриваются факторы, не входящие в хозяйственное звено круговорота воды, включающее возвратные воды всех видов (сточные, сбросные и дренажные. При сбросе теплообменных вод ТЭС, АЭС и других подобных объектов НДС разрабатываются на уровне концентраций нормированных веществ вводе водного объекта вместе водозабора (при условии водопользования одним водным объектом) или соблюдения в сточных водах нормативов качества воды для вида водопользования, установленного на рассматриваемом участке водного объекта - приемника сточных вод. Исходная информация для разработки проекта НДС может быть получена в территориальных органах Росгидромета или принята поданным организаций, имеющих лицензию на выполнение работ, связанных с получением требуемых данных. Величины НДС разрабатываются и утверждаются для действующих и проектируемых организаций-водопользователей (приложения 1, 2 ). Разработка величин НДС осуществляется как организацией- водопользователем, таки по его поручению проектной или научно- исследовательской организацией. Если фактический сброс действующей организации-водопользователя меньше расчетного НДС, тов качестве НДС принимается фактический сброс. Величины НДС проектируемых и строящихся (реконструируемых) организаций-водопользователей определяются в составе проектов строительства (реконструкции) этих организаций. Если при пересмотре или уточнении ранее установленного НДС окажется, что проектное значение сброса строящейся реконструируемой) организации- водопользователя меньше расчетного НДС, тов качестве НДС принимается проектное значение сброса. При разработке НДС перерасчет массы вещества, сбрасываемого в час (г/час), на массу вещества, сбрасываемого в месяц (т/мес.), производится умножением допустимых концентраций вещества на объем сточных вод за соответствующий период (приложение 1). НДС разрабатываются на пять лет. Пересмотри уточнение НДС осуществляется до истечения срока их действия, в следующих случаях - при изменении более чем на 20% показателей, определяющих водохозяйственную обстановку на водном объекте (появление новых и изменение параметров существующих сбросов сточных води водозабо- ров, изменение расчетных расходов водотока, фоновой концентрации и др 54 - при изменении технологии производства, методов очистки сточных вод, параметров сброса при утверждении в установленном порядке нормативов допустимого воздействия на водные объекты. Пересмотри уточнение ранее утвержденных НДС может быть произведен как одновременно для совокупности водопользователей, расположенных в бассейне водного объекта в пределах водохозяйственного участка, таки индивидуально, для каждого отдельного водопользователя (отдельного выпуска. При сбросе сточных вод во внутренние морские воды и территориальное море Российской Федерации расчет НДС производится с учетом степени смешения и разбавления сточных вод морской водой при условии соблюдения требований и нормативов установленного вида водопользования. В соответствии сост Водного кодекса Российской Федерации от 3 июня 2006 года N 74-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 2006, N 23, ст. 2381; N 50, ст. 5279; 2007, N 26, ст. 3075) запрещается сброс сточных и (или) дренажных вод вводные объекты - содержащие природные лечебные ресурсы - отнесенные к особо охраняемым водным объектам. Запрещается сброс сточных и (или) дренажных вод вводные объекты, расположенные в границах - зон, округов санитарной охраны источников питьевого и хозяй- ственно-бытового водоснабжения - первой, второй зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов - рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон. При эксплуатации водохозяйственной системы запрещается 1) осуществлять сброс вводные объекты сточных вод, не подвергшихся санитарной очистке, обезвреживанию (исходя из недопустимости превышения нормативов допустимого воздействия на водные объекты и нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ вводных объектах, а также сточных вод, несоответствующих требованиям технических регламентов 2) производить забор (изъятие) водных ресурсов из водного объекта в объеме, оказывающем негативное воздействие на водный объект 3) осуществлять сброс вводные объекты сточных вод, в которых содержатся возбудители инфекционных заболеваний, а также вредные вещества, для которых не установлены нормативы предельно допустимых концентраций. Перечень нормируемых веществ формируется на основе исходной информации об использовании веществ на конкретном предприятии и анализе данных о качестве исходной и сточной воды. Фактическое содержание загрязняющих веществ в сточных водах определяется как среднеарифметическое значение концентрации за год. II. Методическая основа расчета нормативов допустимых сбросов НДС разрабатываются в соответствии с нормативами допустимых воздействий на водные объекты (НДВ). Разработка НДС для расчетного водохозяйственного участка приведена в разделе IV для водотоков, в разделе VI для водохранилищ и озер, в разделе VIII для внутренних морских води территориального моря Российской Федерации. При расчете НДС для водохозяйственного участка, величины НДС устанавливаются с учетом предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. Ас- симилирующая способность водного объекта - способность водного объекта принимать определенную массу веществ в единицу времени без нарушения нормативов качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования. В связи со сложностью реализации расчета НДС для совокупности организаций-водопользователей возможно применение пакетов прикладных программ, обеспечивающих расчеты НДС. При расчете НДС для водопользователей, расположенных в пределах водохозяйственного участка, необходимо соблюдение следующего условия (5.1) где - сумма нормативов допустимых сбросов по выпускам сточных вод, расположенным в пределах расчетного водохозяйственного участка, т/год; - сумма лимитов на сброс загрязняющих веществ со сточными водами по выпускам сточных 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 вод. При достижении (5.2) проводится перерасчет нормативов допустимого сброса по указанному выше принципу. Перерасчет НДС в первую очередь проводится за счет уменьшения значений лимитов на сброс загрязняющих веществ со сточными водами. 56 В случае отсутствия утвержденных в установленном порядке НДВ, величины НДС рассчитываются для отдельных водопользователей. Если при расчете величины НДС отсутствует достоверная информация о качестве воды выше сброса, то проводится расчет фоновых концентраций химических веществ в установленном порядке. До установления фоновых концентраций следует соблюдать нормативные требования к составу и свойствам сточных вод, обеспечивающие выполнение требований к качеству вод водного объекта. При расчете НДС необходимо учитывать технико-экономические характеристики производства, системы очистки, а также оборотного или повторного использования воды каждой конкретной организации. 5.2. Расчет фактической и нормативной концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятий с учетом лимитирующего признака вредности. Расчет эффектаочист- ки сточных вод предприятия Формулы для расчета ПДК загрязняющих веществ в сточных водах Расчет ориентировочной концентрации загрязняющих веществ в стоках производится последующим формулам i фi i в i ПДКор ПДК C ПДК q Q C ) ( , (5.3) где в- расход речной воды в период паводкам с q - расход сточных вод, мс ф- фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/л; ПДК - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в речной воде, мг/л; γ - коэффициент смешения сточной и речной воды. 3 3 1 в, (5.4) где e - основание натурального логарифма L - расстояние от выпуска сточных вод до расчетного створам- коэффициент, характеризующий гидравлические условия смешения. 57 Т, (5.5) где ξ - коэффициент, характеризующий месторасположения выпуска сточных вод, =1; φ - коэффициент извилистости русла D T - коэффициенттурбулентности диффузии. ш в T С М W H g D 2 , (5.6) где g - ускорение свободного падения, g=9,8 мс H - средняя глубина русла реки, м в- средняя скорость течения в расчетном сечении руслам с М - функция коэффициента Шези, М С ш - коэффициент Шези, С ш =42. Ожидаемая концентрация загрязняющего вещества определяется по формуле в Фi в i ПДКор i ожид Q q С Q C q C ) ( ) ( (5.7) Для каждой группы загрязняющих веществ сумма отношений С ожид к соответствующим нормативным показателям (ПДК) не должна превышать 1 1 i ожидi ожид ожид ПДК C ПДК C ПДК C (5.8) Если условие не выполняется, то производится корректировка С о- жид каждого элемента в сторону уменьшения. Фактическая ПДК каждого загрязняющего вещества рассчитывается по формуле q С Q Q q C C фi в в уточн ожидi факт ПДКi ) ( ) ( (5.9) В зависимости от C ПДКi(факт) делается вывод о необходимости устройства очистного сооружения 58 - Если C ПДКi(факт) <0, то вещество должно отсутствовать в сточных водах. - Если C ПДКi(факт) ПДК, то дополнительная очистка не требуется. - Если C ПДКi(факт) ПДК, то требуется дополнительное очистное сооружение. Эффект очистки определяется последующей формуле % 100 ) ( i факт ПДКi i i C C C Э , (5.10) где С- концентрация загрязняющего вещества в сточных водах предприятия до очистных сооружений, мг/л. 5.3. Исходные данные. Расчет общих параметров 0034 , 0 42 3 , 22 2 23 , 0 8 , 2 81 , 9 T D 367 , 0 4 , 0 0034 , 0 8 , 1 1 3 K 549 , 0 72 , 2 4 , 0 3 , 4 1 72 , 2 1 3 3 410 367 , 0 410 Расчет нормативных (ориентировочных)концентраций загрязняющих веществ в сточных водах 14 , 12 9 , 3 5 , 2 9 , 3 4 , 0 3 , 4 549 , 0 ) ( жиры ор ПДК C 89 , 155 50 32 50 4 , 0 3 , 4 549 , 0 2 ) ( Mg ор ПДК C 48 , 266 40 5 , 1 40 4 , 0 3 , 4 549 , 0 3 ) ( NO ор ПДК C 24 , 688 100 005 , 0 100 4 , 0 3 , 4 549 , 0 2 4 ) ( SO ор ПДК C 59 Расчет ожидаемой концентрации загрязняющих веществ в сточных водах 9 , 3 3 , 4 549 , 0 4 , 0 5 , 2 3 , 4 549 , 0 14 , 12 4 , 0 ) ( жиры i ожид C 50 3 , 4 549 , 0 4 , 0 32 3 , 4 549 , 0 89 , 155 4 , 0 2 ) ( Mg i ожид C 40 3 , 4 549 , 0 4 , 0 5 , 1 3 , 4 549 , 0 48 , 266 4 , 0 2 4 ) ( SO i ожид C 100 3 , 4 549 , 0 4 , 0 005 , 0 3 , 4 549 , 0 24 , 688 4 , 0 2 4 ) ( SO i ожид C Проверка суммы отношений С ожид загрязняющих веществ в створе реки к соответствующим нормативным показателям (ПДК) для каждой группы веществ - Токсикологические вещества 1 2 50 50 9 , 3 Корректировка С ожид каждого компонента в сторону уменьшения 95 , 1 2 9 , 3 ) ( жиры уточн ожид C 25 2 50 2 ) ( Mg уточн ожид C - Санитарно-токсикологические вещества 1 2 100 100 40 Корректировка С ожид каждого компонента в сторону уменьшения 20 2 40 3 ) ( NO уточн ожид C 50 2 100 2 4 ) ( SO уточн ожид C 60 - Повторная проверка токсикологических веществ 1 50 25 9 , 3 95 , 1 - Повторная проверка санитарно-токсикологических веществ 1 100 50 40 Расчет фактических концентраций загрязняющих веществ в сточных водах 29 , 1 4 , 0 5 , 2 3 , 4 549 , 0 3 , 4 549 , 0 4 , 0 95 , 1 ) ( жиры факт ПДКi C 18 , 16 4 , 0 32 3 , 4 549 , 0 3 , 4 549 , 0 4 , 0 25 2 ) ( Mg факт ПДКi C 83 , 128 4 , 0 5 , 1 3 , 4 549 , 0 3 , 4 549 , 0 4 , 0 20 3 ) ( NO факт ПДКi C 1 , 344 4 , 0 005 , 0 3 , 4 549 , 0 3 , 4 549 , 0 4 , 0 50 2 4 ) ( SO факт ПДКi C |