Расчёт годового сброса промышленных сточных вод

 

3.4.1. Расчёт годового сброса образующихся на производстве отработанных сточных вод Q_год, м³/год производится по данным, представленным технологами, либо ориентировочно по укрупненным нормам водоотведения на единицу выпускаемой продукции по формуле

 

, (3.21)

 

где n_i – норма водоотведения на единицу выпускаемой i -й продукции; k_i – объём годового выпуска соответствующего вида i -й продукции.

 

3.4.2. Определение массы сброшенных в водный объект загрязняющих веществ при установившемся годовом сбросе производится по формуле

 

, (3.22)

 

где М_год – приведенная масса годового сброса загрязняющих веществ, т; Q_год – годовой сброс сброшенных сточных веществ, образующихся при производстве j -го вида продукции, м³; Cⁱ – концентрация загрязняющего вещества в отработанных водах, мг/л.

 

 

3.4.3. Плата предприятия за нормативные сбросы в водный объект загрязняющих веществ определяется как произведение соответствующих нормативов платы за сброс единицы массы загрязняющего вещества на фактическую массу сброшенных веществ:

 

, (3.23)

 

где N_i – норматив платы за единицу массы сброса, ед. нац. вал/т.; М_сбр – фактическая масса сброса, т; f_i – показатель рассеивания веществ в воде с учетом месторасположения предприятия (определяется местными органами, f_i = 1); – коэффициент, учитывающий экологическую ситуацию и экологическую значимость региона в соответствии со степенью загрязнения и деградации водных бассейнов.

 

Выбор необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения

 

Расчёты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования, производятся по содержанию взвешенных веществ, потреблению сточными водами растворенного кислорода, допустимой величине биохимической потребности в кислороде (БПК) в смеси речной воды и сточных вод, изменению активной реакции воды водоема, окраске, запаху, солевому составу, температуре воды и ПДК вредных веществ и токсичных примесей.

Концентрация i -го вредного вещества в сточной воде Кⁱ_факт, которая допустима при спуске ее (после очистки) в водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоиспользования в соответствии с санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод, определяется по формуле

 

, (3.24)

 

где Cⁱ_факт – концентрация i – го вредного вещества в сточной воде, при которой не будут превышены предельно допустимые пределы в соответствии с санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод, мг/м³ – контрольная величина на период эксплуатации очистных сооружений.

При поступлении в водные объекты рыбохозяйственного значения нескольких веществ с одинаковыми лимитирующими показателями вредности и учетом примесей, поступивших в водоем от вышерасположенных выпусков отработанных сточных вод других предприятий, сумма отношений концентраций каждого из этих веществ в водном объекте к их предельно допустимым концентрациям не должна превышать единицы:

 

. (3.25)

 

Задания для выполнения расчётов

Задание 1.

Предприятие сбросило отработанные сточные воды, содержащие несколько видов загрязнений. Пользуясь данными, приведенными в табл. 3.7, определить размер убытка, причиненного государству. Сброс сверхнормативный. С_р = С^і_ПДК (табл. 3.14).

 

Задание 2.

В водный объект с судна был произведен сброс накопленных хозяйственно-фекальных вод. На основании данных, приведенных в табл. 3.8, необходимо определить размер причиненных государству убытков, если С^орг_с.ф = С^вз.в-в_с.ф = 350 мл/л.

 

Задание 3.

В море с судна произведен залповый сброс нефти массой М, т. На основании данных, приведенных в табл. 3.9 подсчитать убытки, если известно, что были приняты меры по ликвидации загрязнения и по окончании сброса за время Т, ч, было собрано М₁ тонн нефти, причем за первые 12 часов было собрано М₁¹ тонн нефти, а за вторые 12 часов еще М₁² тонн нефти.

 

Задание 4.

В результате аварии произошел залповый сброс в море нефтепродуктов; точная масса вылившейся нефти неизвестна. Необходимо подсчитать убытки, причиненные государству, если известна площадь нефтяного разлива S, м²; масса пленочной нефти на 1 м² разлива М_р, г/м²; фоновый показатель массы пленочной нефти на 1 м² акватории моря, не подверженной влиянию разлива М_ф, г/м²; концентрация растворенной в воде нефти С_р, г/м³, под слоем разлива на глубине V, м; фоновый уровень загрязнения моря на глубине 1 м С_ф, г/м³; глубина распространения нефти в воде V₁, м; принято А_i = 20.

Исходные данные представлены в табл. 3.10.

 

Задание 5.

В результате аварии на канализационной насосной станции на протяжении времени Т, сутки в водный объект сбрасывались сточные воды местной канализации со средней концентрацией органических веществ С¹_сф, мг/л и взвешенных веществ С²_сф, мг/л. Подсчитать ущерб, причиненный государству, пользуясь исходными данными, приведенными в табл. 3.11.

Задание 6.

Определить величину убытков от загрязнения водных объектов мусором. Т = 45 грн/ч. Исходные данные приведены в табл. 3.12.

 

Задание 7.

Предприятие сбрасывает в водный объект отработанные сточные воды, содержащие несколько видов загрязнений. Пользуясь данными, приведенными в табл. 3.13 и 3.14, рассчитать количество образующихся на производстве отработанных сточных вод, массу сбрасываемых в водный объект загрязняющих веществ и плату за произведенный сброс стоков. Сброс установившийся.

 

Таблица 3.7 – Исходные данные для расчёта

Показатели	Варианты заданий
Расход отработанных вод V, м^3/м
Продолжительность сброса Т, час
Вид водного объекта	море	море	питье-вой	рыбхоз I кат	комм. быт.	рыбхоз II кат	комм. быт.	море	комм. быт.	море
Сс.ф, Вид мг/л загрязнения: нефть хром цианиды медь свинец вольфрам	– –	– –	– – – – –	– – –	– – – – –	- – –	– – –	– – – –	–	– – –

 

Таблица 3.8 – Исходные данные для расчёта

Показатели	Варианты заданий
Судно I категории, кол-во людей n, чел.				–	–			–	–	–
Судно II категории, кол-во людей n, чел.	–	–	–			–	–
Срок накопления сточных вод Т, сут.

Продолжение табл. 3.8

Показатели	Варианты заданий
Срок накопления сточных вод Т, сут.
Категория водного объекта	Рыбохозяйственного назначения	море	море	Хозяйственно–питьевого водопользования
I кат.	II кат.	II кат.	I кат.

Таблица 3.9 – Исходные данные для расчёта

Показатели	Варианты заданий
Масса сброшенной нефти М, т
Время Т, час
Масса собранной нефти М1, т	12,5
Масса нефти, собранной за первые 12 часов, М1^1, т
Масса нефти, собранной за вторые 12 часов, М1^2, т	4,5

 

Таблица 3.10 – Исходные данные для расчёта

№ варианта	Внешние признаки нефтяной пленки на поверхности воды	S, м^2	Мф, г/м^2	Мр, г/м^2	Ср, г/м^3	Сф, г/м^3	V1, м
	Нефть в виде пятен на воде		0,02	10,0	3,5	0,01
	Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти		0,02	–	–	0,02
	Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти		0,05	–	2,6	0,02	0,3

Продолжение табл. 3.10

	Пленки нефти с цветными яркими полосами		0,05	7,8	–	0,02	0,5
	Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти		0,03	14,3	2,5	0,01	0,8
	Пленки нефти с цветными яркими полосами		0,02	–	–	0,01	0,45
	Нефть в виде пятен на воде		0,02	8,9	–	0,03	0,3
	Нефть в виде пятен на воде		0,05	8,5	4,0	0,02
	Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти		0,03	12,0	2,8	0,02	1,2
	Нефть в виде пятен и пленок, покрывающая значительные участки поверхности воды		0,03	–	–	0,1	0,3

 

Таблица 3.11 – Исходные данные для расчёта

Показатели	Варианты заданий
Время сброса сточных вод Т, сут.					8,5
Категория водного объекта	Рыбохозяйственного значения I категории	Рыбохозяйственного значения II категории
С^1сф, мг/л
С^2сф, мг/л	72,5
Расход сточных вод V, м^3/час

 

Таблица 3.12 – Исходные данные для расчёта

Варианты заданий	Внешний вид поверхности воды	Sакв, м^2	Категория водного объекта	М, ц
	На площади 100 м^2 открытой акватории наблюдаются отдельные небольшие скопления мусора площадью не более 1 м^2 и отдельные предметы размерами не более 25 см	10^7	Комм-быт. назначения
		Рыбохоз. I кат.
	На площади 100 м^2 открытой акватории наблюдаются отдельные скопления мусора площадью не более 2 м^2 и отдельные предметы размером не более 50 см		Комм-быт. назначения
		Хозяйств. –питьевого
	На площади 100 м^2 открытой акватории наблюдаются скопления мусора площадью до 5 м^2 и отдельные предметы размером до 1 м; скопления мусора в углах и у наветренной стороны причалов шириной до 0,5 м	10^6	Культ-быт. назначения
	10^6	Рыбохоз. II кат.
	На площади 100 м^2 открытой акватории наблюдаются скопления мусора площадью до 10 м^2 и значительное количество предметов размером до 1,5 м; скопления мусора у наветренной стороны причалов шириной до 1 м		Питьевого назначения
	10^5	Рыбохоз. I кат.
	На площади 100 м^2 открытой акватории наблюдаются скопления мусора площадью более 10 м^2 и крупные предметы размером свыше 1,5 м; скопления мусора у наветренной стороны причалов шириной до 1 м	10^4	Хозяйств. –питьевого
	10^6	Комм-быт. назначения

 

Таблица 3.13 – Годовой выпуск продукции и удельные нормы водоотведения, концентрация вредных веществ в отработанных сточных водах, расход воды и категория водного объекта, в который предприятие осуществляет их спуск

№ варианта	Годовой выпуск продукции Кi, т	Норма водоотведения на 1 т продукции ni, м^3	Концентрация вредных веществ в сточной воде С^i, мг/л	Расход воды в водоёме Qp, м^3	Категория водного объекта
ПАВ (алкил-сульфаты)	Pb	Cu	As	Cr^6+	Цианиды	Нефтепродукты
				–	–			–			комм-быт. назнач.
			–			–	–	–			комм-быт. назнач.
				–	–		–	–	–		рыбхозназнач.
			–		–	–	–	–			питьевого назнач.
				–	–			–	–		комм-быт. назнач.
			–	–		–	–		–		рыбхозназнач.
				–	–				–		комм-быт. назнач.
					–			–			комм-быт. назнач.

Продолжение табл. 3.13

			–		–	–	–	–	–		рыбхозназнач.
				–	–			–	–		комм-быт. назнач.

 

Таблица 3.14 – Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воде водоема в зависимости от его категории, показатели их относительной опасности и норматив платы за 1 т сброса загрязняющих веществ

Наименование вредных веществ в отработанных сточных водах	Предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воде водоема в зависимости от его категории С^iПДК, мг/л	Показатель относит. опасности Аi	Норматив платы за 1 т сброса загряз. в-в Ni, грн.
Санитарно-бытового назначения	Рыбохоз. назначения
Хоз.-питьевого	Комм.-бытового	I кат.	II кат.
ПАВ: Алкилсульфаты	0,5	0,5	0,2	0,2
Вольфрам (W^6+)	0,5	0,5	0,0008	0,0008
Свинец (Pb)	0,1	0,1	0,01	0,01
Медь (Cu)	0,1	0,1	0,01	0,01
Мышьяк (As)	0,05	0,05	0,05	0,05
Хром (Cr^6+)	0,1	0,1	0,1	0,1
Цианиды	0,05	0,05	0,05	0,05
Нефть	0,3	0,3	0,05	0,05

 

3.7. Контрольные вопросы к разделу 3

 

1. В каких случаях производится подсчет убытков, причиненных государству загрязнением водных объектов?

2. За какой период взыскиваются убытки, причиняемые государству загрязнением водных объектов?

3. В каких случаях физические и юридические лица начинают нести ответственность за нарушение норм водопользования?

4. Что подразумевается под термином "убытки". Что такое убытки прямые и косвенные?

5. Что подразумевается под терминами "вода возвратная", "вода сточная", "вода дренажная", "концентрация фоновая"?

6. Какие сбросы загрязняющих веществ относят к залповым, а какие к установившимся?

7. Что такое "предельно допустимый сброс вещества"?

8. Что такое "временно согласованный сброс"?

9. Что подразумевается под терминами "мусор", "пестициды", "хозяйственно-фекальные воды", "нефть", "глубина распространения нефти в воде"?

10. Как и кем устанавливаются факты сброса возвратных вод и загрязняющих веществ в водоемы?

11. Как подсчитывается размер убытков от загрязнения гидросферы в случае утраты груза при его транспортировании или перегрузке в портах?

12. Как подсчитывается размер убытков, причиненных государству загрязнением гидросферы, от сверхнормативных сбросов водопользователем загрязняющих веществ?

13. Как подсчитывается размер убытков в случае принятия мер по ликвидации последствий загрязнения водного объекта?

14. Как подсчитывается размер убытков от загрязнения гидросферы в тех случаях, когда загрязнение водного объекта приводит к невозможности его использования для хозяйственно-питьевого водоснабжения?

15. Как определяется размер убытков, причиненных загрязнением водных объектов в результате аварийных сбросов сырья и нефтепродуктов?

16. Как определяется размер убытков при одновременном загрязнении водных объектов несколькими видами загрязняющих веществ?

17. Как подсчитывается размер убытков от загрязнения водного объекта мусором?

18. Как определяется размер убытков от загрязнения водных объектов хозяйственно-фекальными сточными водами, сброшенными с судов?

19. Как определяется размер убытков в случае залпового сброса загрязняющих веществ, приведшего к загрязнению водного объекта в 50 и более ПДК?

20. Как определяется размер убытков, причиненных государству самовольным использованием вод?

21. Как определяется размер убытков, причиненных государству в результате загрязнения подземных вод?

22. Как определяется масса сброшенных в водный объект нефтепродуктов?

23. Как определяется объём накопленных хозяйственно-фекальных вод судами?

24. Как определяется масса пленочной нефти по данным визуальных наблюдений?

25. Как производится расчёт годового сброса образующихся на производстве сточных вод?

26. Как определяется плата предприятия за нормативные сбросы в водный объект загрязняющих веществ?

27. Как производится выбор требуемой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения?

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

ПО КУРСУ "ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ"

для студентов-заочников неэкономических специальностей

 

Контрольная работа состоит из двух контрольных вопросов и задачи, которые составлены в 10 вариантах и выбираются в соответствии с последней цифрой номера учебного шифра студента (номера зачетной книжки). Контрольную работу рекомендуется выполнять на листах формата А-4 или в отдельной тетради с полями для замечаний рецензента. Текст, таблицы и чертежи должны быть выполнены разборчиво и аккуратно. Тексты контрольных заданий и условия задачи переписываются полностью. В конце задания указывается использованная литература.

 

Задание 1

1.Экологическая ниша организма и её модель. Нарушение параметров экологической ниши под воздействием деятельности человека.

2. Природные ресурсы и их классификация (по исчерпаемости, по использованию, по принадлежности к тем или иным компонентам природы).

Оценка потребления ресурсов в регионе и модель их истощения.

3. Задача 1, вариант 1.

 

Задание 2

1. Закон толерантности Шелфорда и положения, его дополняющие.

2. Классификация методов защиты окружающей среды от антропогенного загрязнения (технологические и организационно-технические, прямые и косвенные).

3. Задача 1, вариант 2.

 

Задание 3

1. Биогеохимические круговороты веществ в биосфере и их классификация. Привести упрощенную схему биогенного круговорота фосфора.

2. Защита окружающей природной среды от ионизирующего излучения.

3. Задача 1, вариант 3.

 

Задание 4

1.Трофические цепи и сети. Автотрофы и гетеротрофы. Схемы простой пищевой цепи в биогеоценозе. Выражение продуктивности экологических систем в форме экологических пирамид; пирамиды чисел и биомассы.

2. Электромагнитное загрязнение окружающей природной среды и защита от него.

3. Задача 1, вариант 4.

 

Задание 5

1.Учение В.И.Вернадского о биосфере. Понятие биосферы, ее мощность; аэро-, гидро-, и геобиосфера. Понятие ноосферы.

2. Классификация методов очистки промышленных сточных вод. Механические методы очистки (отстаивание, процеживание, фильтрация, осаждение в гидроциклонах, центрифугирование).

3.Задача 1, вариант 5.

 

Задание 6

1.Типы взаимоотношений между видами (конкуренция, хищничество, протокооперация, мутуализм, аменсализм, нейтрализм и др.).

2. Методы утилизации и санитарного обезвреживания твердых бытовых отходов.

3. Задача 1, вариант 6.

 

Задание 7

1. Экологические факторы и их классификация (факторы биотические и абиотические). Адаптация живых организмов к экологическим факторам и ее виды (морфологическая, физиологическая, биохимическая, генетическая, компенсаторная, криптическая, регуляторная, поведенческая).

2. Тепловое загрязнение окружающей среды и его влияние на климат, лито- и гидросферу. Защита окружающей природной среды от теплового загрязнения.

3. Задача 1, вариант 7.

 

Задание 8

1. Понятие популяции. Основные характеристики популяций. Типы динамики численности популяций. Типы приспособления видов к окружающей среде (К–стратеги и Z–стратеги).

2. Физико-химические методы очистки сточных вод (экстракция, сорбция, ионный обмен, электромагнитная обработка).

3. Задача 1, вариант 8.

 

Задание 9

1. Биогеохимические круговороты и их классификация. Привести схему большого (геологического) круговорота углерода.

2. Классификация существующих способов очистки сточных вод (в соответствии с их фазово-дискретными состояниями).

3. Задача 1, вариант 9.

 

Задание 10

1. Структура современного экологического знания.

2. Акустическое загрязнение окружающей среды и его влияние на биосферу. Защита окружающей природной среды от акустического загрязнения.

3. Задача 1, вариант 10.

 

ЗАДАЧА 1

Предприятие-природопользователь выбрасывает отработанные газы, содержащие нетоксичную пыль, СО, SO₂, и NO₂ из стационарного одиночного источника загрязнения (дымовой трубы) высотой Н, м, диаметр устья которой равен D, м. Пользуясь исходными данными, приведенными в табл. П.1 (в зависимости от варианта), необходимо определить предельно допустимый выброс для каждого ингредиента воздушной смеси и требования к концентрации вредных веществ на выбросе системы пылегазоулавливания.

В случае Z_ДОП < Z_НАЧ требуется определить потребную эффективность очистки системы пылегазоулавливания.

 

Таблица П.1 – Исходные данные для расчёта ПДВ к задаче

Параметры стока	Варианты заданий
Среднее количество выбрасываемых газов Q, тыс. м^2/ч	8,8	20,5	11,5	13,0	7,8	36,0	40,0	32,5	14,0	24,3
Температура выбрасываемых газов t,°С		80,5
Среднее количество загрязняющих веществ в газах q, кг/ч: SO2	0,5	0,5	0,5	0,5	0,7	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
NO2	0,1	0,1	0,4	0,1	0,2	0,1	0,1	0,1	0,1	0,4
СО	7,0	6,0	10,0	7,0	8,0	9,0	5,0	6,0	7,0	7,0
Пыль нетоксичная	31,0	10,0	21,0	25,0	15,0	10,0	28,0	21,0	10,5	21,5
Высота трубы Н, м	14,0	8,5	17,5	10,0	16,0	18,0	20,0	15,0	12,0	18,3
Диаметр устья D, м	0,50	0,55	0,6	0,45	0,6	0,45	0,5	0,65	0,6	0,6

Продолжение табл. П.1

Параметры стока	Варианты заданий
Фоновая концентрация (для всех ингредиентов) Сф, мг/м^3	0,03	0,15	0,05	0,02	0,03	0,01	0,10	0,01	0,12	0,01
Температура наружного воздуха t возд, °С	22,8	30,5	28,9	24,0	23,5	29,4	22,3	28,7	28,4	28,4
Местоположение источника выброса	Сумы	Ялта	Мариуполь	Полтава	Киев	Херсон	Харьков	Одесса	Донецк	Херсон

 

Приложение 1.1.