Методичні основи встановлення нормативів ГДС

Для гарантування якості води в створі водокористування кожному підприємству встановлюють гранично допустиме скидання (ГДС) шкідливих(забруднюючих) речовин.

ГДС – це маса забруднень у стічних (зворотних) водах, допустима для відведення з установленим режимом у певному пункті водного об’єкта (ВО) за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольному створі (КС), або не погіршення природного складу і властивостей води. ГДС виражають у г/год і визначають за формулою:

ГДС_і = ∙q, г/год (2.1)

де – максимально-допустима концентрація забруднюючої речовини в стічній воді, мг/л; q – максимальна витрата стічних вод, м³/год.

У відповідності з «Інструкцією з розробки нормативів ГДС…» [3] при розрахунку умов скиду спочатку визначається , яка забезпечує нормативну якість води у КС, а потім розраховується ГДС згідно з формулою (2.1).

Перелік нормованих показників складу та властивостей зворотних вод визначається відповідно до ПКМ України №1100 від 11.09.1996р. Цією Постановою встановлено перелік речовин, скид яких нормується у всіх випадках (список А), та речовин, скид яких повинен бути припинений в найкоротший термін (списки Б і В). Крім того, обов’язково нормуються такі фізико-хімічні властивості, як БСК_повн, ХСК, рН, температура, показники бактеріального забруднення, загальна радіоактивність, рівень токсичності води [4].

ГДС встановлюють з урахуванням ГДК забруднюючих речовин відповідної категорії водокористування, здатності водойми до самоочищення та оптимального розподілу мас речовин, що скидаються.

Нормативи складу і властивостей води водних об'єктів (ГДК та ГДЗ)встановлені залежно від виду водокористування, яке може бути господарсько-питним (ГП), коли ВО - джерело господарсько-питного водопостачання, комунально-побутовим (КП), якщо ВО використовується для купання, заняття водними видами спорту, відпочинку населення, рибогосподарським (РГ), в разі використання ВО для промислового добування риби та інших об'єктів водного промислу або для відтворення їх запасів. Водні об’єкти рибогосподарського призначення поділяють на вищу, першу і другу категорії. Різні ділянки одного водного об’єкта можуть належати до різних категорій водокористування.

Установлено два види нормативів. Санітарно-гігієнічні нормати­ви якості води (для потреб населення) — це науково обґрунтовані вели­чини концентрації забруднюючих речовин та показники якості води (загальнофізичні, біологічні, хімічні, радіаційні), які не впливають пря­мо або опосередковано на життя та здоров'я населення.

Рибогоспо­дарські нормативи якості води — це науково обґрунтовані величини концентрації забруднюючих речовин та показники якості води (загальнофізичні, біологічні, хімічні, радіаційні), які не впливають на збе­реження і відтворення промислово цінних видів риб.

ГДК — максимальний вміст речовини у воді, який не знижує праце­здатності й самопочуття людини, не шкодить її здоров'ю у разі постій­ного контакту та не зумовлює небажаних (негативних) наслідків у на­щадків.

Якщо концентрація будь-якої речовини у воді перевищує ГДК, то вода вважається непридатною для певного виду водокористування. ГДК наведені у ДСанПіН №386 від 23.12.96р. [5] та в Узагальненому переліку ГДК шкідливих речовин для води рибо­господарських водойм [6] (див. табл.2.1).

Крім того, за характером негативної дії всі речовини поділяють на групи, причо­му кожна група поєднує речовини однакової ознаки дії, які називають ознаками шкідливості. Одна й та сама речовина за різних концентрацій може виявляти різні ознаки шкідливості. Ознака шкідливості, яка вияв­ляється за найменшої концентрації речовини, називають лімітуючою озна­кою шкідливості (ЛОШ). У водних об'єктах КП і ГП водокористування розрізняють три види ЛОШ –органолептичний(ОР), загальносанітарний(ЗС) і санітарно-токсикологічний(СТ). У вод­них об'єктах РГ водокористування крім названих виді­ляють ще два види ЛОШ — токсикологічний(ТК) і рибогосподарський(РГ).

Таблиця 2.1

Нормативи складу і властивостей води водних об’єктів (витяг)

Показники складу і властивості води	Оди-ниця вимі-ру	Вид водокористування
господарсько-питне і (або) комунально-побутове	рибогосподарське
ГДК або ГДЗ	ЛОШ	клас небезпеч-ності	ГДК або ГДЗ	ЛОШ
Водневий показник рН	-	6,5 – 8,5	-	-	6,5 – 8,5	-
Розчинений кисень	мг О2/л		-	-		-
БСКповн	мг О2/л	3 (6)	-	-		-
Завислі речовини	мг/л	фон +0,25 (0,75)	-	-	фон +0,25 (0,75)	-
Хлориди	мг/л		ОР			СТ
Сульфати	мг/л		ОР			СТ
Нітрити	мг/л	3,3	СТ		0,08	ТК
Нітрати	мг/л		СТ			СТ
Азот амонійний	мг/л	2,0	СТ		0,5	ТК
Фосфати	мг/л	3,5	СТ		3,12	СТ
Ртуть	мг/л	0,0005	СТ		0,0001	ТК
Кадмій	мг/л	0,001	СТ		0,005	ТК
Мідь	мг/л	0,1	ОР		0,005	ТК
Цинк	мг/л	1,0	ЗС		0,01	ТК
Свинець	мг/л	0,03	СТ		0,01	ТК
Хром (загальний)	мг/л	0,05	СТ		0,001	СТ
Нікель	мг/л	0,1	СТ		0,01	ТК
Миш’як	мг/л	0,05	СТ		0,05	ТК
Залізо	мг/л	0,3	ОР		0,05	ТК
Марганець	мг/л	0,1	ОР		0,01	ТК
Алюміній	мг/л	0,5	СТ		0,04	ТК
Ціаніди	мг/л	0,1	СТ		0,05	ТК
Нафтопродукти	мг/л	0,3	ОР		0,05	РГ
Феноли	мг/л	0,001	ОР		0,001	РГ
СПАР	мг/л	0,5	ОР		0,1	РГ

Під час оцінювання якості води у водоймах комунально-побутового і господарсько-питного водокористування враховують також клас не­безпечності речовини. Його визначають залежно від токсичності, кумулятивності, мутагенності і ЛОШ речовини. Згідно з ГОСТ 12.1.007-89 [7] розрізняють чотири класи небезпечності речовин: 1 - надзвичайно небезпечні, 2 - високо небезпечні, 3 - помірно небезпечні, 4 - мало небезпечні.

У процесі оцінювання якості води ВО враховують принцип адитивності – односпрямованої дії. Згідно з цим принципом належність кількох речовин до однієї й тієї самої ЛОШ виявляється в сумі їх негативної дії.

У відповідності з Санітарними правилами і нормами охорони поверхневих вод від забруднень [8] водні об'єкти вважають придатними для комунально-побутового і господарсько-питного водокористування, якщо не порушуються загальні вимоги до складу і властивостей води відповідної категорії водокористування, а саме

· для речовин третього і четвертого класів небезпечності всіх 3-х груп ЛОШ виконується умова: ≤ ГДК_і;

· для речовин першого і другого класів небезпечності санітарно-токсикологічної ЛОШ виконується умова:

∑ /ГДК_і ≤ 1, (2.2)

а для речовин органолептичного та загальносанітарного ЛОШ умова: ≤ ГДК_і.

Для водних об’єктів, що використовуються для рибогосподарських потреб умова (2.2) повинна виконуватись для усіх 5-ти груп речовин з відповідним ЛОШ: СТ (крім показників солевмісту – хлоридів і сульфатів), ТК, РГ, ЗС, ОР.

Нормативи скиду зворотних вод повинні виконуватись або безпосередньо в точці випуску стічних вод (якщо випуск знаходиться в межах населеного пункту, або вичерпана асимілююча спроможність водного об’єкта), або в розрахунковому створі ділянки ВО (якщо випуск знаходиться за межами населеного пункту та не вичерпана асимілююча спроможність ВО).

Для ділянки водного об’єкта за межами населеного пункту, у випадку, коли не вичерпана асимілююча спроможність ВО, умови відведення визначаються з урахуванням ступеня можливого змішування стічних вод з водою водойми від місця випуску до розрахункового (КС) створу, який встановлюється на відстані

500 м нижче випуску зворотних вод [8]. Коефіцієнт змішування γ і кратність загального розбавлення n_р розраховуються за методикою Фролова-Родзілера за формулами (1.3-1.6), які наведені в практичній роботі №1.

При цьому основні розрахункові формули для визначення , без врахування неконсервативності забруднюючих речовин мають вигляд:

(2.3)

(2.4)

де N – кількість показників складу з однаковою ЛОШ.

З урахуванням неконсервативності забруднюючих речовин формула має вигляд:

, мг/л (2.5)

де k_ст – динамічний коефіцієнт неконсервативності (константа швидкості споживання кисню стічною водою) (1/добу); t – час переміщення води від місця випуску до КС, визначається з виразу:

, діб (2.6)

Значення k_ст приймають за даними натурних спостережень, або довідкових даних та перераховують в залежності від температури води у річці за формулою:

, (2.7)

де t^о – розрахункова температура води, ^оС

В першому наближенні для побутових стічних вод k_ст=0,1.

 

Практична частина

Розрахунок нормативів ГДС слід виконувати в послідовності, наведеній у блок-схемі (рис.2.1):

1.Встановлюється, вичерпана чи ні асимілююча спроможність водного об’єкта. В залежності від стану ВО та місця випуску нормативні показники скиду зворотних вод встановлюються або безпосередньо в точці випуску стічних вод (випадок I), або в розрахунковому створі ділянки ВО (випадок II) з урахуванням можливого ступеня змішування та розбавлення стічних вод водою водойми.

2.При необхідності розраховується ступінь змішування стічних вод із водою річки у контрольному створі.

3.Визначаються допустимі концентрації забруднюючих речовин та допустимі показники властивостей для розрахунку ГДС.

4.Розраховуються нормативи ГДС шкідливих речовин в г/год та т/рік за формулою (2.1).

5.Встановлюється необхідний ступінь очищення стічних вод за окремими показниками якості, фактичні концентрації яких вищі за (за формулою (1.1) пр. роб. №1).

6.Плануються заходи, які дозволяють одразу, або поетапно досягти необхідного ступеня очистки.

7.Вихідні дані та результати визначення нормативів ГДС для всіх нормативних показників оформляються в вигляді Документа 1.

 

Документ 1

ГДС речовин у водний об’єкт із зворотними водами по випуску №_

_

№ з/п	Показники складу зворотних вод	Фактична концентра-ція речовин, мг/л	Фактичний скид, г/год	Допустима концентра-ція, , мг/л	Допустимий скид, ГДС, г/год	Скиди, перерахо-вані в т/рік
	Завислі речовини
	БСКповн

Випадок II Скид за межами населеного пункту, при цьому асимілююча спроможність ВО не вичерпана

Випадок I Асимілююча спроможність ВО вичерпана, або скид в межах населеного пункту або

Рис. 2.1. Блок-схема розрахунку нормативів ГДС.

Для виконання розрахунку ГДС отримайте у викладача вихідні дані відповідно до номера вашого варіанту.

Запитання і завдання для самостійної роботи

1. Що таке гранично допустиме скидання забруднюючих речовин і як його визначають?

2. Які вимоги ставлять у разі скидання у водойму кількох шкідливих речовин з однаковою ЛОШ?

3. Наявність яких речовин у воді характеризує величини БСК та ХСК і як вони співвідносяться між собою?

4. Що таке консервативні та неконсервативні речовини? Як визначаються коефіцієнти неконсервативності у водоймі та стічній воді?

5. Обчисліть необхідну кратність розбавлення в розрахунковому створі водовідведенні в проточну водойму комунально-побутового виду водокористування стічних вод, що містять 0,1 мг/л нікелю. У водоймі вміст нікелю 0,02 мг/л.

 

Практична робота №3

«Оцінка забруднення повітряного басейну»