Методическая основа расчета нормативов допустимого воздействия.

Расчет нормативов допустимого воздействия по привносу химических веществ (НДВ_ХИМ) на расчетный водохозяйственный подучасток (РВП) выполняется методом материального баланса потоков растворенных веществ и водных масс. при этом водные массы рассчитываются по схеме. приведенной на рисунке 1.

 

Рисунок 1 – Схема баланса потоков водных масс

 

Балансовая формула расчета норматива допустимого воздействия по привносу химических веществ имеет вид:

НДВ_ХИМ = СнрWуч - S(Снр Wест + Снвх Wвх + Снобпр Wобпр).          (1)

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

Wуч = Wест + Wсупр + Wвх + Wобоспр =Wбпр + Wндиф + Wсупр + Wвх + +Wобпр.                                                                                                                  (2)

 где Wест – объем местного стока в пределах расчетного участка. формула расчета:

Wест = Wбпр + Wндиф.                                                                        (3)

где Wбпр - объем боковой приточности с участков неподверженных антропогенному воздействию, то есть,не выделенных в отдельный РВП;

Wндиф - объем боковой приточности на участках с неуправляемыми диффузными источниками загрязнения;

Wсупр – объем водоотведения. включая точечные и потенциально управляемые диффузные источники загрязнения;

Wвх – объем стока. поступающий с вышерасположенного водохозяйственного участка;

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

Снр. Снвх. Снобпр - нормативы качества воды водного объекта для соответствующих водохозяйственных участков.

Значение НДВ_ХИМ. 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. НДВ_ХИМ (макс).

Поскольку соблюдение норматива качества воды по всем показателям в течение всего годового цикла является идеальным вариантом. для практического использования НДВ_ХИМ (макс) корректируется путем контрольного пересчета по фактическим усредненным концентрациям. определяющим текущую нагрузку (НДВ_ХИМ*).

Для веществ двойного генезиса расчетная формула имеет частично измененный вид:

НДВ_ХИМ = C_нр W_уч - Σ (C_сф W_ест + C_нвх W_вх + C_нобпр W_обпр).                           (4)

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

Для водохозяйственных участков. расположенных в верховьях. или обособленных притоков расчетная формула имеет вид:

- для веществ искусственного происхождения

НДВ_ХИМ = C_нр(W_ест + W_супр)                                                                       (5)

- для веществ двойного генезиса:

НДВ_ХИМ = C_нр(W_ест + W_супр) - C_сфW_ест                                                                                                       (6)

Поскольку соблюдение норматива качества воды по всем показателям в течение всего годового цикла является идеальным вариантом. для практического использования величина НДВ_ХИМ (макс) корректируется путем контрольного пересчета по фактическим усредненным концентрациям. определяющим текущую нагрузку (НДВ*_ХИМ).

Для верховых и обособленных участков расчет НДВ*_ХИМ ведется по формуле:

НДВ*_ХИМ = (C_нр –С_факт)W_супр                                                                                                                                  (7)

Для общего случая формула имеет вид:

НДВ*_ХИМ = C_нр W_уч - Σ(C_фактр W_ест + C_фактвх W_вх + C_{фактобпр} W_обпр)                   (8)

В зависимости от конкретной ситуации и соотношения текущего НДВ*_ХИМ и максимального расчетного НДВ_ХИМ (макс) утверждаемый норматив НДВ_ХИМ определяется следующим образом:

1) Если НДВ*_ХИМ < НДВ_ХИМ (макс)_. то в качестве утверждаемого норматива принимается НДВ_ХИМ = НДВ*_ХИМ. При этом на РВП имеет место сверхнормативная нагрузка данными загрязняющими веществами;

2) Если НДВ*_ХИМ > НДВ_ХИМ (макс)_. т.е. значение C_факт < C_н. в качестве утверждаемого норматива НДВ_ХИМ = НДВ_ХИМ (макс)_. поскольку норматив не может превышать максимально допустимой массы сброса загрязняющих веществ. При этом на РВП имеется возможность дополнительной нагрузки загрязняющими веществами.

3) Если при корректировке значения НДВ*_ХИМ принимает отрицательное значение (факт существенно превышает Сн). то НДВ принимается как для сильно измененных водных объектов. т.е. НДВ_ХИМ = С_нрW_супр. При этом на РВП отсутствует возможность дополнительной нагрузки загрязняющими веществами. Такие РВП нуждаются в особо тщательном контроле со стороны природоохранных и водохозяйственных органов за текущей и перспективной нагрузкой от точечных и диффузных (в первую очередь управляемых) источников загрязнения.

Величина допустимого воздействия по привносу химических веществ зависит от гидрологического и гидрохимического режимов водных объектов, а также режима функционирования самих источников загрязнения. состав и характеристики которых обычно значительно варьируют в течение года. В связи с этим расчет НДВ_ХИМ был проведен дифференцированно по основным гидрологическим сезонам: зимняя межень, весеннее половодье и летне-осенняя межень.

В качестве наиболее неблагоприятных условий при указанном выше внутригодовом распределении рекомендуется принимать:

- летне-осеннюю и зимнюю межень года 95% обеспеченности и соответствующие им объемы стока;

- весеннее половодье года 50% обеспеченности и соответствующие им объемы стока (принятие данной обеспеченности обусловлено наиболее неблагоприятным соотношением между массой поступающих загрязняющих веществ от точечных и диффузных источников загрязнения и разбавляющей способностью водного объекта для данного сезона).

Наиболее неблагоприятные условия формирования качественных характеристик отдельных сезонов не совпадают по обеспеченности в пределах конкретного календарного или гидрологического года, поэтому норматив допустимого воздействия в годовом разрезе НДВ_ХИМгод определяется для условного года с критическими условиями формирования качества как сумма сезонных значений, рассчитанных по вышеприведенным формулам:

НДВ_ХИМгод = НДВ_{ХИМ зм95%} + НДВ_{ХИМ лом95%} + НДВ_{ХИМ вп50%}                                            (9)

Значения нормативов НДВ_ХИМгод для условного (компоновочного) года являются теоретической величиной. При управлении водными ресурсами используются данные лет различной обеспеченности, обычно в диапазоне от 50% до 95%[5].