Расчет НДВ по бассейну реки Северная Двина

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров

Кафедра охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов

Отчет по дисциплине: «Управление территориально - природными комплексами»

Расчет НДВ по бассейну реки Северная Двина

Санкт-Петербург 2012г.

1. Общие сведения о бассейне

Бассейн реки Северной Двины расположен в северной части Восточно-Европейской равнины и принадлежит к бассейну Белого моря.

Река Северная Двина - одна из крупнейших рек Европейского Севера, дает 70% всего притока речной воды в Белое море. По водоносности в Европейской части РФ она стоит на 4-ом месте, уступая рекам Волге, Каме и Печоре.

В административном отношении бассейн реки Северной Двины расположен в Северо-Западном федеральном округе на территории 4-х субъектов Российской Федерации: Архангельской, Вологодской и Кировской областей и Республики Коми.

Площадь бассейна в пределах субъектов РФ составляет:

АРХАНГЕЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ со столицей г.Архангельск - 155,2 тыс. км2 (43% от общей площади бассейна); сюда входят 15 из 20 административных районов области (6 полностью, 9 частично), города Архангельск, Котлас, Новодвинск.

ВОЛОГОДСКАЯ ОБЛАСТЬ со столицей г.Вологдой - 77,1 тыс.км2 (22%); 18 из 26 административных районов области (из них 11 частично), города Вологда, Сокол, Великий Устюг.

РЕСПУБЛИКА КОМИ со столицей г.Сыктывкар - 113,5 тыс.км2 (32%); 10 из 16 административных районов (из них 4 частично), города Сыктывкар, Микунь, Емва.

КИРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ - 11,2 тыс.км2 (3%) в пределах 3-х административных районов (из них 2 частично), город Луза.

Общая численность населения, проживающего в пределах бассейна, составляет 2млн. 120 тыс. человек (рис.1). Средняя плотность населения в бассейне - 6 человек на 1 км2. Большая часть населения проживает в городах (70%) и в том числе в 3-х крупных - Архангельске, Вологде и Сыктывкаре (43%). Плотность сельского населения колеблется по районам от 2 до 28 человек на 1 км2.

Рис. 1 Численность населения в бассейне р.Сев. Двины по субъектам РФ

Наличие значительных лесных ресурсов в пределах рассматриваемой территории определило преимущественное развитие лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. В бассейне расположены 5 крупных целлюлозно-бумажных комбинатов (ЦБК), десятки лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий. Кроме того, в пределах бассейна имеется предприятия легкой и пищевой промышленности, электроэнергетики, машиностроения и металлообработки, коммунального хозяйства, сельского и рыбного хозяйств, нефтегазового комплекса и др. Водный транспорт обеспечивает пассажирские и грузовые перевозки ФГУ «Северо-Двинское ГБУВПиС», ФГУ «Севводпуть»).

2. Характеристика хозяйственной деятельности на водных объектах и их водосборной площади. Источники воздействия

2.1 Виды хозяйственной деятельности, чье воздействие на водные объекты подлежит нормированию

водный загрязнение локализация

Виды нормируемого воздействия на водные объекты, возникающие при хозяйственной и иной деятельности на акватории или водосборной площади водных объектов, определяются исходя из целей использования водного объекта с учетом специфики отраслей промышленности.

Водные объекты бассейна реки Северной Двины в пределах рассматриваемых зон влияния крупных промузлов используются в целях:

- водоснабжения питьевого и хозяйственно-питьевого;

- сброса сточных и дренажных вод;

- рыбохозяйственных, рыболовства и охоты;

- рекреационных.

2.2 Источники воздействия

2.2.1 Локализация, уровень, продолжительность и периодичность воздействия и степень управляемости им

При нормировании допустимых антропогенных воздействий на водный объект по видам хозяйственной деятельности учитываются: источники воздействия и их специфика, определяемая отраслью промышленности, и такие характеристики воздействия, как локализация, уровень, продолжительность, периодичность и другие (табл.2.1).

Таблица 2.1 Классификация источников загрязнения поверхностных водных объектов и их водосборов, расположенных в бассейне р.Северной Двины

Наименование источника загрязнения	Классификация источников по признакам:
	по происхождению	локализации	по продолжительности воздействия	по виду носителя загрязняющих веществ	по виду преобладающего загрязнения
Сосредоточенные сбросы промышленности, жилищно-коммунального, сельского хозяйства	Промышленные, коммунальные, сельскохозяйственные	Точечные	Постоянные	Сточные воды	Химическое, биологическое
Ливневой и талый сток с неканализованных селитебных территорий	Поверхностный сток с урбанизированных территорий	диффузные потенциально управляемые	Периодический	Поверхностный сток	Химическое
Объекты животноводства и птицеводства, с/х угодья	Сельскохозяйственные	диффузные	Периодический	Поверхностный сток, возвратные воды (орошение)	Химическое, биологическое
Автомобильные и железные дороги	Транспортные	диффузные неуправляемые	Периодические	Поверхностный сток, аэрозоли	Химическое
Свалки, полигоны, хвостохранилища и т.д.	Промышленные, коммунальные, сельскохозяйственные	диффузные неуправляемые	Периодические	Поверхностный сток	Химическое, биологическое
Выпадение загрязняющих веществ из атмосферного воздуха на водосборы и в водные объекты	Промышленные, коммунальные	диффузные неуправляемые	Постоянные	Атмосферные осадки и аэрозоли	Химическое
Транспортировка нефти и газа	Промышленный	диффузные неуправляемые	Эпизодический	Поверхностный сток	Химическое

Поступление загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты от различных источников воздействия происходит двумя путями:

- посредством сосредоточенных сбросов, осуществляемых с использованием инженерных сооружений (трубопроводы, выпуски, каналы и т.п.),

- с рассредоточенным поверхностным ливневым и талым стоком с загрязненных территорий, входящих в зоны влияния промышленных, сельскохозяйственных, жилых и других объектов.

По степени локализации воздействия сосредоточенные сбросы являются точечным воздействием, имеющим пространственную характеристику в виде координатов выпуска. Поверхностный сток с загрязненной территории, напротив, является диффузным воздействием, характеризующимся площадью загрязнения и поступающим в водные объекты на отрезке береговой линии.

По степени локализации воздействия источники на территории бассейна р.Северной Двины разделяются следующим образом:

источники, осуществляющие точечное воздействие:

выпуски сточных вод промышленных. жилищно-коммунальных и иных объектов экономики;

источники, осуществляющие диффузное воздействие:

неканализованные территории населенных пунктов;

сельскохозяйственные предприятия, сельхозугодья;

автомобильные и железные дороги;

свалки, полигоны, хвостохранилища и др. объекты размещения отходов;;

атмосферные осадки;

объекты (линейные) транспортировки нефти и газа;

водный транспорт;

лесосплав.

Уровень воздействия оценивается вкладом отдельных источников в общую нагрузку на водный объект по конкретному виду воздействия. Нормированию в первую очередь подлежат источники, оказывающие наибольшее негативное воздействие на водный объект.

Основными источниками воздействия являются крупные предприятия промышленности, в первую очередь - целлюлозно-бумажные комбинаты, которые размещаются в пределах рассматриваемой территории.

По продолжительности воздействия следует отметить, что негативное воздействие на водные объекты бассейна реки Северной Двины осуществляется непрерывно уже продолжительное время - первые целлюлозно-бумажные предприятия в бассейне появились в конце XIX века. С этого же времени основные реки бассейна использовались для молевого сплава леса. Большая антропогенная нагрузка на бассейн в течение последних 40 лет связана в первую очередь с деятельностью целлюлозно-бумажных комбинатов, а также со сбросами неочищенных хоз.-бытовых сточных вод от населенных пунктов. При этом стоки ЦБК содержат большое количество взвешенных и трудноокисляемых органических веществ, накапливающихся в донных отложениях в водных объектах и служащих источником вторичного загрязнения.

По периодичности воздействия источники точечного воздействия (сосредоточенные сбросы сточных вод) характеризуются равномерностью поступления, в то время как диффузное воздействие осуществляется неравномерно в течение года и зависит от сезонных поступлений осадков с учетом накопления загрязнения в снежном покрове.

По степени управляемости воздействие подразделяется на управляемые, потенциально управляемые и неуправляемые. Применительно к воздействию, заключающемся в привносе в водный объект или его часть загрязняющих веществ, в общей массе привноса выделяются три составляющие, зависящие от источников загрязнения:

- природная (не подлежит регулированию, учитывается при установлении допустимого воздействия по видам водопользования без изъятия водных ресурсов ),

- неуправляемый или слабоуправляемый привнос (неорганизованные площадные диффузные источники загрязнения, управление которыми на современном этапе технически неосуществимо или малоэффективно),

- управляемый или потенциально управляемый привнос загрязняющих веществ (организованные источники загрязнения и диффузные источники загрязнения, чьи количественные и качественные характеристики могут регулироваться посредством технических средств на современном этапе.)

2.2.2 Краткая характеристика источников воздействия

Основными факторами, оказывающими влияние на качество воды водных объектов бассейна р.Северной Двины, являются:

- сосредоточенные сбросы сточных вод от точечных источников загрязнения (сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод предприятий промышленности и коммунального хозяйства, возвратных подогретых вод теплоэнергетики и т.п.);

- рассредоточенные сбросы сточных вод от диффузных потенциально управляемых источников загрязнения (сброс ливневых и талых сточных вод с городских территорий, где отсутствует или плохо работает канализация; поверхностный и дренажный сток с территорий промпредприятий и зон их влияния, характеризующихся повышенным уровнем загрязнения почвы, а также с территорий сельскохозяйственных предприятий - ферм, комплексов, птицефабрик);

- рассредоточенные сбросы сточных вод от диффузных неуправляемых источников загрязнения (ливневые и талые сточные воды от сельских населенных пунктов, не имеющих ливневой канализации; поверхностный и дренажный сток с сельхозугодий, мест складирования промышленных отходов, свалок и полигонов для размещения ТБО, территорий, прилегающих к автомобильным и железным дорогам, трассам нефте- и газопроводов и др.).

3. Характеристика расчетного участка

Гидрографические единицы, водохозяйственные и расчетные участки, выделенные в пределах территории бассейна реки Северной Двины:

Бассейновый округ - 03. Двинско-Печорский

Гидрографические единицы1:

бассейнового уровня - 03.02.00 Северная Двина

подбассейнового уровня - 03.02.01 Малая Северная Двина

Водохозяйственные участки2 - 03.02.01.003 (Малая) Северная Двина от начала реки до впадения р. Вычегда без рр. Юг и Сухона (от истока до Кубенского г/у)

Расчетные участки3 - № 3 р.Сухона - исток из оз. Кубенское - выше устья р.Вологды.

Примечание:

1Бассейновый округ и гидрографические единицы утверждены приказом МПР РФ № 265 от 11.10.2007г

2Водохозяйственные участки приведены согласно водохозяйственному районированию территории Российской Федерации (приказ МПР РФ №135 от 30.06.2008г.)

3 Расчетные участки выделены в пределах водохозяйственных участков при водохозяйственном районировании территории бассейна реки Северной Двины.

Таблица 3.1

Таблица 3.2

Река Сухона

Река Сухона - основная составляющая р.Северной Двины; слиянием рек Сухоны и Юга образуется р.Малая Северная Двина.

Длина реки 558км, площадь водосбора - 50300км2, что составляет примерно 1/3 площади Вологодской области. Из общей площади водосбора р.Сухоны на долю водосбора Кубенского озера приходится около 30%. Коэффициент густоты речной сети -0,45 км/км2.

Река Сухона является крупнейшей водной артерией Вологодской области. Она берет начало из озера Кубенского, вытекая из него двумя рукавами. из которых главным является собственно р.Сухона; другой рукав - Большой Пучкас, протяженностью 20 километров (южный, очень мелкий, заросший водной растительностью), соединяется с основным руслом р.Сухоны на 8км от истока, выше плотины «Знаменитой» (построена в 1834 г. для поддержания судоходного горизонта на оз.Кубенском и обеспечения попусков воды в р.Сухону в меженный период). В 1944г. плотина «Знаменитая» была капитально реконструирована и, начиная с навигации 1945г., попуски воды были увеличены.

В верхнем течении (исток - с.Наремы) р.Сухона протекает по плоской широкой низменности, берега реки низкие, речная долина слабо выражена, а ниже с.Селище она сливается с долинами рр.Вологды и Лежи. Ширина долины 3-5 км, в районе впадения р.Вологды и р.Лежи - увеличивается до 13-14км. Ширина реки местами до 400 м, уклон реки - 0,000014. Малые уклоны в сочетании с более ранним вскрытием рек Вологды и Лежи обусловливают частое образование обратного течения р.Сухоны в Кубенское озеро. Это явление продолжается от 3 до 20 дней, общая его повторяемость 82%. Преимущественная глубина реки в межень около 2,0 м. Средние скорости в межень колеблются в пределах 0,20-0,50, увеличиваясь весной до 0,5-0,8 м/с.

В среднем течении (от д.Наремы до г.Тотьмы) р.Сухона протекает в более узкой древней озерно-ледниковой низине. Долина реки выражена более четко, ширина ее до 3км. Пойма шириной 500-800м имеет прерывистое, преимущественно одностороннее распространение. Русло - слабоизвилистое, шириной - 200-300 м, глубиной на плёсах до - 2,5 м. Средний уклон реки - 0,000041; средние скорости течения в межень составляют 0,30-0,70 м/с, увеличиваясь весной до 0,60-1,40м/с.

В нижнем течении (от г.Тотьмы до устья) характер реки резко изменяется: речная долина сужается до 0,5-1,0 км, коренные берега возвышаются над меженным уровнем на 15 - 60 м. Падение составляет в среднем 18 см/км (0,00018). Долина Сухоны глубоко врезана и местами имеет каньонообразный характер, высота склонов долины 20-30 м, реже 50-80 м над меженным уровнем воды; к устью она уменьшается до 15-25м. Склоны часто террасированы; насчитывается до 5-6 террас на высоте 3-4, 7-8, 10-12, 18-20, 25-27м и выше 35м.

Ширина поймы - 50-300 м. Русло однорукавное, извилистое, Ширина русла 250-350 м, глубина - 0,9-2,0 м. Средние скорости течения в межень 0,5-1,5 м/с; в период весеннего половодья скорости повышаются до 1,0-2,5 м/с.

Свойства воды в реках бассейна характеризуются следующим образом:

- Прозрачность (см) - от 10 до 25;

- Запах - отсуствие;

- Вкус - пресная, на устьевом участке в дельте р.Северной Двины (при впадении в Белое море) - солоноватая;

- Температура (Со) - от 4о до 7о - в зимний и от 10о до 23о - в летний период;

- Рh - от 6,6 до 8,7.

Таблица 3.3 Список гидрологических постов в бассейне реки Северной Двины, являющихся опорными пунктами для расчета стока

В графе "Примечания" показано, в границах какого субъекта РФ расположен пост: В - Вологодской.

Характерными загрязняющими веществами для данного бассейна считались вещества, для которых повторяемость (число случаев в году) концентраций, превышающих ПДК, составляет 50%. По большинству створов отмечалось превышение концентраций ЗВ в воде над ПДКр/х по следующим показателям: ХПК, БПК5, железо общее, медь, цинк, нефтепродукты, лигносульфонаты, фенолы. Повышенное содержание в воде железа, меди, цинка наблюдается практически на всех реках бассейна, в том числе и с незначительной антропогенной нагрузкой, в основном оно обусловлено природным фоном.

трудноокисляемых органических веществ по ХПК, и легкоокисляемых по БПК5;

лигносульфонатов;

фенолов;

соединений меди и нефтепродуктов;

азота нитритного и азота аммонийного;

соединений железа;

соединений цинка;

дефицит растворенного в воде кислорода (ниже 2 мг/л).

Таблица 3.4 Список пунктов контроля качества вод на реках и озёрах в бассейне р. Северная Двина

По данным мониторинга качества вод бассейна в соответствии с РД 52.24.643-2002 «Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям» выполнена оценка загрязненности поверхностных вод, при этом критерием оценки служило соответствие качества воды предельно допустимым концентрациям (ПДК) вредных веществ для водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение.

При классификация степени загрязненности воды использованы следующие классы качества воды: 1-й класс - «условно чистая»; 2-й класс - «слабо загрязненная»; 3-й класс: разряд а) - «весьма загрязненная», разряд б) - «очень загрязненная»; 4-й класс: разряды а и б) - «грязная», разряд в) - «очень грязная»; 5-й класс - «экстремально грязная».

Таблица 3.5 Комплексная оценка качества поверхностных вод рек на участках в зоне влияния промузлов в бассейне р. Северная Двина в 2004 г.

Водный объект, пункт, створ	Класс качества, разряд	Характеристика качества	Характерные загрязняющие вещества
Бассейн р. Сухона
р.Сухона, г.Сокол, 1 км выше города	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее, медь, фенолы
р.Сухона, г.Сокол, 2 км ниже города, в/п д.Рабаньга	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее, медь, фенолы
р. Сухона, выше вп. р. Пельшма	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее
р. Сухона, ниже впадения. р. Пельшма	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее, фенолы, лигносульфонаты
р. Сухона, с. Наремы, в черте села	4 «а»	Грязная	ХПК, БПК5, железо общее, медь, фенолы, лигносульфонаты
р.Сухона, г.Тотьма, 1 км выше города	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, железо общее, медь, лигносульфонаты
р.Сухона, г.Тотьма, 2 км ниже города	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, железо общее, медь, нефтепродукты, лигносульфонаты
р. Сухона, г. Великий Устюг, 3 км выше города	4 «а»	Грязная	ХПК, железо общее, медь, цинк
* р. Кубена, д. Савинская, в черте деревни	4 «а»	Грязная	ХПК, железо общее, медь, цинк, нефтепродукты
* р. Сямжена, с. Сямжа, в черте села	4 «а»	Грязная	ХПК, NH4, железо общее, медь, цинк
р.Вологда, г.Вологда, 1 км выше города	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее, медь
р.Вологда, г.Вологда, 2 км ниже города	4 «в»	Очень грязная	ХПК, БПК5, NH4, NO2, железо общее, медь, фенолы, фосфаты
* р.Лежа, д. Зимняк, в черте деревни	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее, медь
р.Пельшма, г.Сокол, 1 км ниже сб. ст. вод АО «Сокольский ЦБК»	5	Недопустимо грязная	NH4, ХПК, БПК5, железо общее, фенолы, сульфаты, фосфаты, лигносульфонаты
* р. Двиница, д. Котлакса, 0,1 км ниже деревни	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, БПК5, железо общее, медь, цинк
* р.Верхняя Ерга, пос. Пихтово, 1 км выше посёлка	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, железо общее, медь, цинк
* р.Юг, д.Пермас, 0,8 км выше деревни	3 «а»	Весьма загрязненная	ХПК, железо общее, медь
* р.Юг, д. Стрелка, 0,1 км выше деревни	4 «а»	Грязная	ХПК, железо общее, медь, цинк, нефтепродукты
* р.Кичменьга, д. Захарово, 0,5 км выше деревни	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, железо общее, медь, цинк, нефтепродукты
* р.Луза, д.Верхолузье, 1 км выше деревни	3 «а»	Весьма загрязненная	ХПК, железо общее, медь
оз.Кубенское, д. Коробово, в черте деревни	3 «б»	Очень загрязненная	ХПК, железо общее, медь

* - Комплексные показатели качества воды (класс, разряд, характеристика качества) по данному пункту (створу) следует рассматривать как ориентировочные, ввиду небольшого количества (2 - 4) наблюдений.

4. Данные для расчета НДВхим по расчетному участку № 3

Наименование участка: р.Сухона - исток из оз. Кубенское - выше устья р. Вологды.

Площадь расчётного участка 620 км2

Площадь водосбора в створе, замыкающем расчётный участок 15 620 км2

Расположение входного и замыкающего расчётный участок створов 558-494 км от устья

Площадь водосбора 15500 км2

Принятый модуль стока g=9,2 л/с, км2

Средний за многолетний период расход воды Q0=142 м3/с

Годовой сток различной обеспеченности 95% - 85,3

К расчетному участку № 3 относятся предприятия (рис.4):

- целлюлозно-бумажная промышленность:

ОАО «Сокольский ЦБК» г.Сокол (40є8'29”);

ООО «Сухонский ЦБК» г.Сокол (40є4'22”);

- коммунальное хозяйство:

ООО "Соколгорводоканал" г.Сокол (40є7'8”);

МУП "Управляющая компания" "Соколпромводоочистка" (40є8'2”);

- пищевая промышленность

ОАО "Сухонский молочный комбинат" г.Сокол (40є8'52”).



Рис. 4 Линейная карта-схема водовыпусков предприятий на расчетном участке № 3

Таблица 4.1 Показатели использования воды по крупным предприятиям бассейна реки Северной Двины за 2007г., млн.м3/год (расчетной участок № 3)

5. Нормативы допустимого воздействия на водные объекты по привносу химических и взвешенных минеральных веществ (НДВхим)

Методика расчета

В общем виде расчет НДВхим на расчетном участке водного объекта за любой период времени выполняется по балансовой формуле, учитывающей приходную часть:

НДВхим = CнрWуч - SUM(Cф Wест + Cндиф Wндиф +Cнвх Wвх + Cнобпр Wобпр) (1)

где Wуч - общий объем стока на водохозяйственном участке к замыкающему створу за определенный расчетный период, млн. м3, определяемый по формуле:

Wуч = Wест + Wндиф + Wсупр + Wвх + Wобоспр (2)

где Wест - объем боковой приточности с участков, не подверженных антропогенному воздействию (за вычетом участков водосборной площади, трансформированных хозяйственной деятельностью с имеющимися диффузными источниками загрязнения антропогенного происхождения, как управляемыми, так и неуправляемыми), млн. м3;

Wндиф - объем боковой приточности на участках с неуправляемыми диффузными источниками загрязнения, млн. м3;

Wсупр - объем водоотведения, включая точечные и потенциально управляемые диффузные источники загрязнения, млн. м3;

Wвх - объем стока, поступающий с вышерасположенного водохозяйственного участка, млн. м3;

Wобпр - объем стока, поступающий с притоками первого порядка, обособленными в самостоятельные расчетные участки со своими нормативами качества воды водного объекта, млн. м3;

Cнр, Cнвх, Cнобпр - нормативы качества воды водного объекта для соответствующих водохозяйственных участков, мг/л;

Cсф - концентрация нормируемого вещества, соответствующая среднему или модальному значению диапазона абиотических факторов, при которых сохраняется экологическое благополучие водного объекта, определенное по гидробиологическим показателям, мг/л.

Исходные данные

Исходными данными, принятыми для расчета объемов стока, являлись:

- площади территорий: расчетных участков, диффузных неуправляемых и управляемых источников загрязнения;

- объемы водоотведения сточных вод от сосредоточенных источников (данные 2 ТП-водхоз);

- естественный сток рек в расчетных створах за характерные по водности годы 95% обеспеченности.

Расчет Wест

Объемы боковой приточности с территорий не подверженных антропогенному влиянию (Wест) рассчитывались для каждого расчетного участка исходя из площадей этих территорий пропорционально объемам боковой приточности (местного стока) воды на расчетном участке. Значения боковой приточности получены как разность естественного стока в замыкающем участок и вышерасположенном створах.

Площадь территорий, не подверженных антропогенному воздействию, определялась вычитанием из общей площади расчетного участка суммы площадей управляемых и неуправляемых диффузных источников загрязнения.

Расчет Wест по сезону лето-осень представлен в табл.8.

Таблица 5.1 Расчет стока с территорий, не подверженных антропогенному влиянию (Wест) для лет 95% обеспеченности

Расчет Wсупр

Объемы водоотведения Wсупр определялись суммированием объемов водоотведения от точечных источников загрязнения (данные 2ТП-водхоз) и объемов стока от ливневых и талых вод потенциально управляемых диффузных источников загрязнения.

В свою очередь расчет годового и сезонного стока от диффузных потенциально управляемых источников загрязнения производился исходя из занимаемой ими площади и слоев стока, определенных для каждого расчетного участка по аналогии со стоком боковой приточности.

К диффузно потенциально управляемым источникам загрязнения относятся промышленные предприятия, населенные пункты: города и ПГТ, с/х предприятия (жив. комплексы, фермы, ПТФ и т.п.).

Расчет объемов сточных вод от диффузных управляемых источников по расчетным участкам за летний период 95% обеспеченности:

Сброс сточных вод от точечных источников (лето-осень) = 5,29 млн.м3

Объем стока от промышленных предприятий (за год)= 3,80 млн.м3

Объем стока от населенных пунктов: города и ПГТ (за год)= 7,5 млн.м3

Объем стока от с/х предприятий (жив. комплексы, фермы, ПТФ и т.п.) (за год) = 0,02 млн.м3

Wсупр(лето-осень) = 5,29+0,8 = 6,09 млн.м3

Расчет Wсупр по сезону лето-осень для 95% обеспеченности представлен в таблицы 9.

Таблица 5.2 Расчет объемов сточных вод от управляемых источников (сосредоточенных и диффузных потенциально управляемым) (Wсупр) по расчетным участкам для расчета НДВхим в год 95% обеспеченности

Расчет Wндиф

Объем стока ливневых и талых вод от неуправляемых диффузных источников загрязнения Wндиф определялся аналогично расчету стока с потенциально управляемых диффузных источников. При этом данные о площадях диффузных источников загрязнения были получены в соответствующих организациях по запросу разработчика или определены по данным обследования, картографическим, статистическим и др. материалам.

К диффузным неуправляемым источникам относятся сельские населенные пункты, автомобильные дороги, железные дороги, с/х предприятия(с/х угодья), трассы газо- и нефтепроводов, свалки (полигоны).

Расчет объемов сточных вод от диффузных неуправляемых источников за летний период для года 95% обеспеченности:

Объем стока от сельских населенных пунктов = 0,4753 млн.м3

Объем стока от автомобильных дорог = 0,34726 млн.м3

Объем стока от железных дорог = 0,16296 млн.м3

Объем стока от с/х предприятий (с/х угодья) = 4,85 млн.м3

Объем стока от трассы газо- и нефтепроводов = 0 млн.м3

Объем стока от свалок и полигонов = 0,00776 млн.м3

Wндиф (за год)= 0,4753+0,34726+0,16296+4,85+0+0,00776 = 5,84 млн.м3

Wндиф (лето-осень) = 5,84/14,2 = 0,41 млн.м3

Расчет Wндиф по сезону лето-осень дан в таблицы 10.

Таблица 5.3 Расчет объема стока от диффузных неуправляемых источников Wндиф для года 95% обеспеченности

Расчет Wуч

Объем стока рек в створах, замыкающих расчетные участки, рассчитывался как сумма всего поступающего на участок стока:

- местного (боковой приточности) с территорий без существенной антропогенной нагрузки, Wест;

- от сосредоточенных, диффузных потенциально-управляемых (Wсупр) и неуправляемых источников (Wндиф);

- поступающего с вышерасположенного участка и от обособленного в отдельный расчетный участок притока, Wвх и Wобпр.

Расчет объемов воды (млн.м3/сезон) по расчетным участкам для сезона (лето-осень) 95% обеспеченности:

Лето-осень (июль-ноябрь) Wуч = 41,5+0,41+5,29+0,8+880+0=928 млн.м3

Таблица 5.4 Расчет объёмов воды (млн. м3/сезон) по расчетным участкам (Wуч.) для года 95% обеспеченности

НДВхим определяется в тоннах за расчетный период времени (т/год, т/сезон и т.д.).

Значение НДВхим, определенное по вышеприведенным формулам, является максимально допустимой массой сброса загрязняющих веществ на участке при соблюдении большей частью времени нормативов качества водных объектов на основной акватории расчетного участка, т.е. НДВхим (макс).

6. Расчёт нормативов

Условия расчета НДВхим:

1) расчет выполнялся для лет 95% обеспеченности; год 95% обеспеченности соответствует наименее благоприятным условиям поступления загрязняющих веществ в водные объекты.

2) в качестве расчетного периода времени принят лето-осень (07-11).

Определение стоковых характеристик.

Величины общего объема стока рек в створах, замыкающих водохозяйственные участки (Wуч), и объемы боковой приточности с территорий не подверженных антропогенному влиянию (Wест) получены расчетными гидрологическими методами. При этом объемы ливневого и талого стока с территорий диффузных источников загрязнения (потенциально управляемых и неуправляемых) рассчитаны также для 95% обеспеченности, а распределение стока по сезону года принималось по аналогии с распределением стока малых рек и ручьев, протекающих в пределах соответствующих расчетных участков.

Определение характеристик качества вод.

Определение региональных естественных (фоновых) показателей качества вод

Определение естественных (фоновых) концентраций загрязняющих веществ в воде водных объектов выполнялось на основании статистической обработки данных наблюдений в пунктах контроля качества вод, выполненной СевУГМС исходя из:

- степени антропогенной нагрузки на водные объекты или их отдельные участки в местах расположения постов наблюдений (фоновые показатели принимались по постам на водных объектах с незначительной антропогенной нагрузкой);

-гидрологических и геологических условий формирования качества вод водного объекта или его отдельного участка,

- динамики изменения среднегодовых, минимальных и максимальных концентраций веществ за период 1995-2007гг.

Для установления регионального фона были определены для каждого расчетного участка опорные пункты контроля за качеством вод, размещенные на водных объектах или их участках с незначительной антропогенной нагрузкой. Отнесение пунктов контроля к опорным было выполнено по картографическим материалам с учетом размещения пунктов относительно сосредоточенных и диффузных источников загрязнения поверхностных вод.

Количественные показатели регионального фона в воде водных объектов бассейна р.Северной Двины принимались следующим образом:

- для веществ, имеющих двойной генезис, в качестве концентраций в естественных условиях принимались минимальные или 25% обеспеченности значения концентраций по таблицам статистической обработки данных мониторинга;

- для веществ, имеющих в основном искусственное происхождение (СПАВ, формальдегид, лигносульфонаты), региональный фон принят равным 0, что также соответствует минимальным концентрациям этих веществ практически по всем опорным пунктам.

При установлении фоновых концентраций также учитывались выводы СевУГМС о повышенном содержании железа общего, меди, цинка в воде водных объектов бассейна в основном за счет природного фона. За исключением перечисленных веществ установленный региональный фон не превышает ПДКрыбхоз.

Определение нормативных значений концентраций загрязняющих веществ в воде водных объектов

Установление нормативных концентраций загрязняющих веществ (ЗВ) в воде водных объектов осуществлялось по каждому расчетному участку с учетом следующих факторов:

- приоритетного вида использования водных ресурсов;

- значений региональных фоновых концентраций ЗВ;

- степени изменения гидрологических и гидрохимических характеристик водных объектов под воздействием существующей антропогенной нагрузки;

- фактического содержания ЗВ в воде водных объектов бассейна на существующее положение по данным мониторинга СевУГМС;

- данных ретроспективного анализа мониторинга за качеством вод за период 1995-2007гг.;

- расположения расчетного участка в гидрографической сети бассейна.

Такой подход к установлению нормативов качества вод (Снр) является комплексным и позволяет учесть большинство объективных и субъективных факторов, влияющих на формирования качества поверхностных вод в пределах каждого расчетного участка. Однако приоритетным фактором при установлении нормативных показателей являлись недопустимость ухудшения современного качества вод в случае принятия нормативов и уменьшение негативных изменений экологического состояния водных объектов и их водосборов.

С учетом вышесказанного в качестве нормативных значений концентраций загрязняющих веществ (ЗВ) принимались:

рыбохозяйственные или питьевые и культурно-бытовые ПДК в зависимости от приоритетного вида использования водных ресурсов в пределах водохозяйственного участка;

региональные нормативы качества вод:

равные значениям концентраций ЗВ 75% обеспеченности (по таблицам статистической обработки данных наблюдений в пунктах контроля качества вод) - по отдельным веществам в случае незначительного превышения ПДКр-х и ПДКп +к/б в воде водного объекта под воздействием природных факторов;

равные фоновым концентрациям ЗВ - по отдельным веществам в случае значительно превышения ПДКр-х и ПДКп+к/б в воде водного объекта под воздействием природных факторов;

равные максимальным значениям концентраций ЗВ (по таблицам статистической обработки данных наблюдений в пунктах контроля качества вод) - по ряду веществ (хлориды, сульфаты и др.) в случае малых значений этих величин (в несколько раз меньше ПДКр-х), исходя из естественных условий формирования качества вод по этим показателям.

Установление нормативов качества вод (Снр) по показателям:

- хлориды, сумма ионов, натрий, аммоний-ион, нитраты, - значения нормативов по всем расчетным створам принято значительно меньшим ПДКр/х, что обеспечивает неизменность гидрохимического состава и класса воды.

- сульфаты - по большинству расчетных створов Cнр принято меньшим ПДКр/х, что соответствует гидрохимическому составу поверхностных вод в пределах расчетных участков.

- взвешенные вещества, фосфаты, СПАВ, метанол - Cнр принят на уровне, не превышающем ПДКр/х,

- ХПК, БПК5, нитриты, лигносульфонаты, нефтепродукты - Снр принят на уровне, не превышающем ПДКк/б+х/п.

- никель, фенолы - Снр принято равным: ПДКр/х по большинству расчетных участков; по отдельным участкам, на которых фон превышает ПДКк/б , - на уровне фонового загрязнения.

Характерной особенностью гидрохимического состава вод водных объектов бассейна р.Северной Двины является повышенное содержание в природных незагрязненных хозяйственной деятельностью водах ионов металлов, таких как медь, железо, цинк.

Установленные нормативы качества вод использовались при расчете НДВхим как нормативные концентрации (Cнр), устанавливаемые для замыкающего створа каждого расчетного участка.

При выполнении расчета НДВхим при учете всех составляющих расчета по некоторым веществам устанавливались различные нормативные концентрации по сезонам, при этом бьльшие концентрации в большинстве случаев соответствуют весне (04-06 месяцы).

Фоновые и нормативные значения концентраций загрязняющих веществ приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 Средние значения регионального фона (Сф) и нормативные (Снр) значения концентраций загрязняющих веществ в воде водных объектов бассейна р.Северной Двины в пределах водохозяйственных участков

Таблица 6.2 Нормативы качества воды водного объекта для расчетного участка № 3

Примечание: * - значение концентраций ЗВ приведены в мкг/л

Расчет НДВхим. (лето-осень):

Взвешенные вещества:

НДВхим =10·928-(2·41,5+67,8·0,41+9·880+0)=1249 тонн/сезон

Хлориды:

НДВхим =30·928-(9·41,5+12·0,41+4,4·880+0)=23793 тонн/сезон

Сульфаты:

НДВхим =100·928-(30·41,5+7,6·0,41+18,4·880+0)=75402 тонн/сезон

Сумма ионов:

НДВхим =500·928-(210·41,5+96,3·0,41+102,7·880+0) = 364390 тонн/сезон

Натрий:

НДВхим =40·928-(12·41,5+4,56·0,41+7,3·880+0) = 30451 тонн/сезон

Оксил.бихр:

НДВхим =30·928-(18·41,5+13,4·0,41+5,9·880+0)=22044 тонн/сезон

БПК5:

НДВхим =3,7·928-(2·41,5+2,5·0,41+0,7·880+0)=2728 тонн/сезон

Аммоний-ион:

НДВхим =0,60·928-(0,10·41,5+0,3·0,41+0,1·880+0)= 456 тонн/сезон

Нитриты:

НДВхим =0,08·928-(0,03·41,5+0,05·0,41+0,01·880+0)=60,9 тонн/сезон

Нитраты:

НДВхим =15·928-(1·41,5+4,1·0,41+2,9·880+0) =11314 тонн/сезон

Фосфаты:

НДВхим =0,20·928-(0,03·41,5+0,02·0,41+0,04·880+0)=153 тонн/сезон

Фосфор общий:

НДВхим =0,3·928-(0,06·41,5+0,07·0,41+0,06·880+0)=229 тонн/сезон

Железо общее:

НДВхим =0,4·928-(0,2·41,5+0,3·0,41+0,07·880+0)=302 тонн/сезон

Медь:

НДВхим =0,016·928-(0,002·41,5+0·0,41+0,003·880+0)=11,8 тонн/сезон

Цинк:

НДВхим =0,02·928-(3·41,5+0·0,41+0,003·880+0)=15,6тонн/сезон

Фенолы:

НДВхим =0,004·928-(0,002·41,5+0·0,41+0,0007·880+0)=2,98 тонн/сезон

Нефтепродукты:

НДВхим =0,1·928-(0,01·41,5+1,2·0,41+0,02·880+0)=75,3 тонн/сезон

СПАВ:

НДВхим =0,1·928-(0·41,5+0·0,41+0,02·880+0)=76,7 тонн/сезон

Формальдегид:

НДВхим =0,1·928-(0·41,5+0·0,41+0,02·880+0)=76,7 тонн/сезон

Метанол:

НДВхим =0,1·928-(0·41,5+0·0,41+0,02·880+0)=76,7 тонн/сезон

Лигносульфанаты :

НДВхим =2·928-(0·41,5+0·0,41+0,4·880+0)=1533 тонн/сезон

Марганец:

НДВхим =0,08·928-(0,02·41,5+0·0,41+0,01·880+0)=60,5 тонн/сезон

Алюминий:

НДВхим =0,04·928-(0,01·41,5+0·0,41+0,007·880+0·1)=29,2 тонн/сезон

Магний:

НДВхим =40·928-(11·41,5+0·0,41+8,1·880+0·1)=29557 тонн/сезон

Кальций:

НДВхим =120·928-(40·41,5+4·0,41+22·880+0·2)=90316 тонн/сезон

Как видно НДВхим получена по разности суммарного поступления загрязняющих веществ (СнрхWуч) в акватории всех водных объектов, расположенных на данном расчетном участке, и поступления ЗВ с транзитным стоком (СнвххWвх) с вышерасположенного участка и со стоком обособленных притоков, для которых НДВ устанавливается отдельно. Кроме того, от суммарного вычитается также поступление загрязняющих веществ с ливневыми и талыми сточными водами, стекаемыми с территории неуправляемых диффузных источников загрязнения (сельскохозяйственных угодий, сельских населенных пунктов, автомобильных и железных дорог, свалок и полигонов складирования отходов).

Таблица 6.3 Вынос загрязняющих веществ с ливневыми и талыми водами с автомагистралей

* Поправочный коэффициент к выносу загрязняющих веществ: для дорог II категории - 0,8, III-IV категории -0,4

Таблица 6.4 Вынос загрязняющих веществ с ливневыыми и талыми водами с территории железных дорог

Таблица 6.5 Вынос загрязняющих веществ с ливневыыми и талыми водами с территории сельских населенных пунктов, тонн/год

Таблица 6.6 Вынос загрязняющих веществ с территорий сельскохозяйственных угодий (пашни, сенокосы и пастбища)

Таблица 6.7 Вынос загрязняющих веществ с ливневыыми и талыми водами с территории свалок, полигонов ТБО (тонн/год)

Сравнение фактической массы выноса ЗВ от сосредоточенных (точечных) источников загрязнения (данные 2007г.) с НДВхим по расчётным участкам и бассейнам рек в целом, тонн/год

Вклад каждого предприятия (%)

ОАО «Сокольский ЦБК» г.Сокол

ООО «Сухонский ЦБК» г.Сокол

ООО "Соколгорводоканал" г.Сокол

МУП "Управляющая компания" "Соколпромводоочистка"

ОАО "Сухонский молочный комбинат" г.Сокол

Вклад предприятий НДВхим т/сезон

Вывод

Сравнение нормативов НДВхим с фактическим привносом массы загрязняющих веществ (ЗВ) в водные объекты с сосредоточенными сточными водами (по данным 2 ТП-водхоз) показывает, что фактический сброс не превышает установленный НДВхим, по всем ингредиентам имеется большой запас допустимого привноса. Однако, НДВхим характеризует поступление ЗВ не только с сосредоточенными сточными водами, но и с поверхностными ливневыми, талыми и дренажными сточными водами с территорий потенциально управляемых диффузных источников загрязнения (населенных пунктов, промышленных, сельскохозяйственных и других объектов и зон влияния промпредприятий). И сравнение НДВхим с общим поступлением ЗВ от сосредоточенных и диффузных потенциально управляемых источников загрязнения может показать существенное превышение фактического поступления над допустимым, т.к. в 2 ТП-водхоз учет ливневого и талого стока с территорий предприятий и населенных пунктов составляет не более 5-10% от фактического.

Водные объекты бассейна р. Северная Двина испытывают наибольшее влияние предприятий целлюлозно-бумажной промышленности (ОАО «Сокольский ЦБК», ОАО «Сухонский ЦБК»). Наибольшее загрязнение в бассейн реки Сухона поступает от очистных сооружений МУП “УК Соколпромводоочистка”, которые производят очистку сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности и хоз-бытовых сточных вод города.

Для предприятий: ОАО «Сокольский ЦБК», ОАО «Сухонский ЦБК» характерен больший сброс веществ: аммоний-ион, БПК5, железо общее, окисл.бихр., фенолы, сульфаты, фосфаты, лигносульфонаты. Этим предприятиям выделен вклад сброса 30 % от НДВхим. Для предприятия МУП «УК Соколпромводоочистка» характерен сброс веществ: аммоний-ион, БПК5, железо общее, фенолы, сульфаты, фосфаты, лигносульфонаты, хлориды, окисл. Бихр., натрий, фосфор общий, СПАВ, нефтепродукты. Вклад для этого предприятия 20 % от НДВхим. Для предприятия ООО «Соколгорводоканал» характерны вещества: натрий, нитраты, медь, цинк, нефтепродукты, СПАВ, формальдегид, марганец, алюминий, магний. Для предприятий ОАО «Сухонский молочный комбинат» и ООО «Соколгорводоканал» 10 % от НДВхим.

Литература

1. Федеральный закон «Водный кодекс РФ» № 74-ФЗ

2. Федеральный закон РФ «Об охране окружающей природной среды» № 7-ФЗ от 10 января 2002г. (с изменениями 2004г.)

3. Федеральный закон «Об особо охраняемых природных территориях» от 14 марта 1995г № 33-ФЗ

4. Постановление Правительства РФ от 30.12.2006 г. № 881 « О порядке утверждения нормативов допустимого воздействия на водные объекты»

5. Приказ МПР РФ № 265 от 11.10.2007г. «Об утверждении границ бассейновых округов»

6. Приказ МПР РФ № 112 от 25.04.2007г «Об утверждении Методики гидрографического районирования территории Российской Федерации»

7. Приказ МПР РФ № 111 от 25.04.2007г «Об утверждении методики водохозяйственного районирования территории Российской Федерации»

8. Приказ Федерального Агентства водных ресурсов МПР РФ от 30.06.2008г. № 135 «Об утверждении количества водохозяйственных участков и их границ по Двинско-Печорскому бассейновому округу»

9. «Методические указания по разработке нормативов допустимого воздействия на водные объекты», утверждены Приказом МПР РФ № 328 от 12.12.2007г. (зарегистрированы в Минюсте РФ 23.01.2008г рег. № 10974)

10. СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» ГОССТРОЙ России, М., 2004

11. Проект «Методических указаний по нормированию допустимого безвозвратного изъятия речного стока и установления экологического стока (попуска)»

Размещено на Allbest.ru

...