Учет водохозяйственных и водоохранных мероприятий в бассейне реки Ипуть при проектировании заводов по производству тракторов (стр. 3 из 4)

1. БПК5;

2. Азот аммонийный;

3. Содержание меди.

Нормирование сброса сточных вод определяется предельно допустимой концентрацией:

К_ij

ПДК_j,

где К_ij - концентрация загрязняющего вещества;

ПДК_j - предельно допустимая концентрация по данному загрязняющему веществу.

Концентрация загрязняющего вещества в нижнем створе реки определяется следующим образом:

K_{н. с.} = a* (Z_{в. с.} + Z_{с. в.} + K_ест. *W_ест. + Z_урб. + Z_с/х) /W_{н. с.} = а* (K_{в. с.} *W_{в. с.} + K_{с. в.} *W_{с. в.} + K_ест. *W_ест. + K_урб. *W_урб. + К_с/х*W_с/х) /W_{н. с.,}

где К_{н. с. -} концентрация загрязняющего вещества в нижнем створе реки (г/м³); а - коэффициент, учитывающий степень смешения сточных вод с речными (предположим, что а=1); Z_{в. с. -} количество загрязняющих веществ, попадающих в реку с верхнего створа (тонн); Z_{с. в. -} количество загрязняющих веществ, попадающих в реку со сточными водами (тонн); Z_{урб. -} количество загрязняющих веществ, попадающих в реку с урбанизированных территорий (тонн); Z_с/х - количество загрязняющих веществ, попадающих в реку с сельскохозяйственных территорий (тонн); K_{ест. -} фоновая концентрация по каждому загрязняющему веществу (г/м³); W_{ест. -} минимальный месячный сток формирующийся на данном участке (млн. м³); W_{н. с. -} количество воды в нижнем створе в маловодный месяц (млн. м³).

Количество загрязняющих веществ, поступающих с вышерасположенного участка (граница РФ), можно определить по формуле:

Z_{в. с.} = K_{в. с.} *W_{в. с.,}

где К_{в. с. -} концентрация загрязняющего вещества в верхнем створе реки; W_{в. с. -} количество воды, поступающее с верхнего створа в маловодный год 95% -ой обеспеченности.

K_{в. с.} ^БПК5= 2,2 мг/л;

K_{в. с.} ^{азот ам.} = 0,5 мг/л;

K_{в. с.} ^медь = 0,004 мг/л.

Тогда

Z_{в. с.} ^БПК5 = 2.2 * 745 = 3605,8 тонн;

Z_{в. с.} ^{азот ам.} = 0,5 * 745= 372,5 тонн;

Z_{в. с.} ^медь = 0,004 * 745= 2,98 тонн.

Количество загрязняющих веществ, содержащихся в сосредоточенных сбросах сточных вод определяется по формуле:

Z_{с. в.} = K_{с. в.} * W_{с. в.,}

где К_{с. в. -} концентрация загрязняющего вещества в сточных водах; W_{с. в. -} объем сточных вод.

Очистные сооружения должны соответствовать наилучшим имеющимся технологиям. Тогда на выходе сточных вод мы гарантируем, что показатели качества воды не будут превышать ПДК.

K_{с. в.} ^БПК5 = 15 мг/л;

K_{с. в.} ^{азот ам.} = 10 мг/л;

K_{с. в.} ^медь = 0.01 мг/л.

Объем сточных вод определим как:

W_{с. в.} = W_{отв. гор.} + W_{отв. пр.} = 0,8W_гор + 0,9W_пр = 5,8 млн м³/год,

где W_гор - городское водопотребление (млн м³/год); W_пр - водопотребление промышленности (млн м³/год);

Тогда количество загрязняющих веществ, попадающих в реку со сточными водами равно:

Z_{с. в.} ^БПК5 = 15 * 5,8 = 87 тонн;

Z_{с. в}^{азот ам.} = 10 * 5,8 = 58 тонн;

Z_{с. в}^медь = 0,01 * 5,8 = 0,058 тонн.

Количество загрязняющих веществ, содержащихся в естественном речном стоке определяется по формуле:

Z_ест. = K_ест. *W_ест.

Поскольку Ипуть является притоком реки Сож, то ее фоновые концентрации для каждого загрязняющего вещества соответствуют фоновым концентрациям Сожа.

K_ест. ^БПК5 = 1,2 мг/л;

K_ест. ^{азот ам.} = 0,1 мг/л;

K_ест. ^медь = 0,001 мг/л.

Тогда

Z_ест. ^БПК5= 1,2*94 = 112,8 тонн;

Z_ест. ^{азот ам.} = 0,1 * 94 = 9,4 тонн;

Z_ест. ^медь = 0,001 * 94 = 0,094 тонн.

Количество загрязняющих веществ, выносимых с урбанизированных территорий определяется по формуле:

Z_урб. = 10*Q_t*F_урб*j*K_урб.,

где К_урб - удельный вынос с урбанизированных зон по каждому загрязняющему веществу (г/м³); 10 - коэффициент приведения, для получения величины Z_урб в тоннах; Q_{t -} сумма осадков за теплый период года; j - коэффициент поверхнотного стока.

Для Республики Беларусь сумма осадков за теплый период года равна 400 мм. Коэффициент поверхностного стока примем равным 0,3. Площадь городов составляет 0,5% от площади водосбора:

F_урб. = 0,005 * F_{водосб.} = 0,005 * 1250 = 6,25 млн км² = 625 га;

K_урб. ^БПК5 = 23 мг/л;

K_урб. ^{азот ам.} = 1,6 мг/л; K_урб. ^медь = 0,001 мг/л.

Тогда удельный вынос с урбанизированных зон по каждому загрязняющему веществу:

Z_урб. ^БПК5 = 10*400*625*0,3*23*10^-6 = 17,25 тонн;

Z_урб. ^{азот ам.} = 10*400*625*0,3*1,6*10^-6 = 1,2 тонн;

Z_урб. ^медь = 10*400*625*0,3*0,001*10^-6 = 0,00075 тонн;

Расчёт выноса загрязняющих веществ с сельскохозяйственных и других неурбанизированных территорий Z_с/х (в кг) производится по формуле:

Z_с/х = К _с/х * F_с/х;

F_с/х = 6150*1250 / 208000 = 36,96 тыс га;

Где 6150 - общая площадь сельскохозяйственных земель Беларуси (тыс га);

208000 - площадь Беларуси (км²);

1250 - площадь водосбора р. Ипуть (км²).

K_с/х^БПК5 = 4,0 кг / га;

K_с/х^{азот ам.} = 1,0 кг / га;

K_с/х^м. = 0,005 кг / га.

Следовательно, количество каждого загрязняющего вещества, попадающего в реку с сельскохозяйственных земель, равно:

Z_с/х^БПК5 = 4 * 36,96 = 150 тонн;

Z_с/х^{азот ам.} = 1 * 36,96 = 37 тонн;

Z_с/х^медь = 0.005 * 36,96 = 0,2 тонн.

Следовательно, концентрация каждого загрязняющего вещества в нижнем створе равна:

K_{н. с.} ^БПК5 = (Z_{в. с.} ^БПК5 + Z_{с. в.} ^БПК5 + Z_ест. ^БПК5 + Z_урб. ^БПК5+ Z_с/х. ^БПК5) / W_{н. с.} = (3605,8 + 87 + 112,8 + 17,25 + 150) / 838 = 3972,9/838 = 4,7 г/м³;

K_{н. с.} ^{а зот ам.} = (Z_{в. с.} ^{азот ам.} + Z_{с. в.} ^{азот ам.} + Z_ест. ^{азот ам.} + Z_урб. ^{азот ам.} + Z_с/х. ^{азот ам.)} / W_{н. с.} = (372,5 + 58 + 9,4 + 1,2 + 37) / 838 = 478/838 = 0,57 г/м³;

K_{н. с.} ^медь = (Z_{в. с.} ^медь + Z_{с. в.} ^медь + Z_ест. ^медь + Z_урб. ^медь + Z_с/х. ^медь) / W_{н. с.} = (2,98 + 0,058 + 0,094 + 0,00075 + 0,2) / 838 = 3,3/838 = 0,004 г/м³.

Предельно допустимые концентрации по загрязняющим веществам в поверхностных водных объектах для рыбохозяйственного водопользования в Республике Беларусь равны:

ПДК^БПК = 3 г/м³;

ПДК^{азот ам.} = 0,39 г/м³;

ПДК^медь = 0,002 г/м³.

Сравнив найденные значения концентраций загрязняющих веществ с их ПДК, делаю вывод о том, что: необходимо уменьшить концентрацию загрязняющих веществ в верхнем створе в 2 раза. Это связано с тем, что удельный вклад вод верхнего створа в формировании качества воды является максимальным. Следует построить очистные сооружения для более глубокой очистки на реке Ипуть на границе с РФ.

4. Определение затрат по водохозяйственным и водоохранным мероприятиям

Затраты можно вычислить по выражению:

З = И+ЕК,

Где И - ежегодные издержки;

К - единовременные капиталовложения (стоимость сооружений и устройств);

Е - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (принимается равным 0,15).

Единовременные капиталовложения определяются по формуле:

K= k_перW_пер+ k_вхW_вх +k_забW_заб +k_подзW_{заб. подз}+k_очW_{с. в},

где: W_пер, W_вх, W_заб, W_{заб. подз} и W_{с. в} - определенные в предыдущих разделах объемы воды соответственно переброски стока, полезной емкости водохранилищ, забору воды из поверхностных и подземных источников, очистке и отведению сточных вод при k_пер = 1 €/м³, k_вх =0,1 €/м³, k_заб = 0,1 €/м³, k_подз = 0,2 €/м³, и k_оч = 0,4 €/м³.

Вычислим капиталовложения:

K= 1*0+0,1*2,4 +0,1*8,7 +0,2*2+0,4*7,8 = 4,63 млн €.

Ежегодные издержки определяются по формуле:

И = с_перW_пер+с_вхW_вх+с_забW_заб+с_{заб. подз}W_{заб. подз}+с_очW_оч+ с_повW_заб+с_подзW_{заб. подз}+с_свW_сбр,

Ставки налога за забор воды и сброс сточных вод запланируем следующими:

с_пов = 0,008 (евро/м³);

с_подз = 0,012 (евро/м³);

с_св = 0,36 (евро/м³),

где с_пов и с_{подз -} ставки экологического налога за забор 1м³ воды соответственно из поверхностного и подземного источника;

с_св - ставка экологического налога за сброс 1 (м³) нормативно-чистых или нормативно-очищенных сточных вод.

Подставляя полученные ранее значения, и табличные данные, получаем:

И = 0,08 * 0 + 0,01 * 0,657 + 0,01 * 8,7 + 0,02 * 2 + 0,012 * 7,8 + 0,008 * 9,269 + 0,012 * 2 + 0,36 * 7,83 = 3,14 млн €.

Определяю затраты по водохозяйственным и водоохранным мероприятиям:

З = 3,14 + 0,15*4,63 = 3,8 млн €.

Заключение

В связи с произведёнными расчётами по запланированным водохозяйственным и водоохранным мероприятиям в бассейне реки Ипуть по существующим нормам в Республике Беларусь: