Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение
к распоряжению Комитета
Методические рекомендации
"Расчет критической нагрузки на обособленные
водные объекты Санкт-Петербурга"
1. Область применения
1.1. Методические рекомендации:
- содержат необходимые данные для расчета критической нагрузки на ОВО СПб;
- позволяют рассчитать внешнюю антропогенную нагрузку на водосборную территорию ОВО, связанную с поверхностным стоком;
- позволяют оценить динамику изменения состояния ОВО, определить период времени, через который в рассматриваемом ОВО произойдут необратимые изменения;
- создают основу для определения состава и очередности проведения природоохранных мероприятий для ОВО Санкт-Петербурга.
1.2. Методические рекомендации предназначены для работы Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Администрации Санкт-Петербурга. Они могут быть полезны для контролирующих, проектных, строительных и других предприятий и организаций города, занимающихся проблемами использования и охраны водных объектов, а также для уполномоченных органов власти федерального подчинения.
1.3. Методические рекомендации служат для комплексной оценки антропотехногенной нагрузки на обособленные водные объекты Санкт-Петербурга, ранжированию территории города по остроте выявляемых проблемных ситуаций экологического состояния ОВО города.
В документе не рассматриваются мероприятия в зонах чрезвычайной экологической ситуации или экологического бедствия, которым посвящены специальные регламентирующие документы.
2. Нормативные ссылки
В настоящих Методических рекомендациях использованы ссылки на следующие документы:
1. Водный кодекс РФ от 03.06.2006 г., N 74-ФЗ.
2. Оценка внешней нагрузки на площадь водосборов обособленных водных объектов Санкт-Петербурга. - МП "ЭКРОС", СПб, отчет по НИР N 223 от 04.04.2006 г.
3. ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" - Администрация Санкт-Петербурга, 2004.
4. Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты. - ФГУП "НИИ ВОДГЕО", 2006.
5. Водные объекты Санкт-Петербурга / Под ред. С.А.Кондратьева, СПб, 2002, 348 с.
6. Кондратьев С.А., Гронская Т.П. и др. Водные объекты мегаполисов: критерии экологического состояния и концепции регионального управления. - СПб. НИИ химии СПбГУ, 2001, 55 с.
7. Расчет величин критических нагрузок поллютантов на городские экосистемы. - Метод. Рекомендации, НИИ экологии города, М., 2004, 37 с.
8. De Vries W, Bakker DJ, Sverdrup HU Manual for calculating critical loads of heavy metals for aquatic ecosystems. Guidelines for critical limits, calculations methods and input data. DLO Winand Starting Centre, Report 166, Wageningen, The Netherlands, 1998, 91 pp.
9. Моделирование и картирование критических нагрузок и уровней. - Конвенция ЭКЕ ООН по трансграничному загрязнению воздуха на большие расстояния, 2004, 420 с.
10. Инвентаризация водных объектов Санкт-Петербурга. - ГГИ, СПб, отчет по НИР, 2002 г.
11. Инвентаризация водных объектов Санкт-Петербурга. - ГГИ, СПб, отчет по НИР, 2003 г.
12. Инвентаризация водных объектов Санкт-Петербурга. - ГГИ, СПб, отчет по НИР, 2004 г.
13. Инвентаризация водных объектов Санкт-Петербурга. - ГГИ, СПб, отчет по НИР, 2005 г.
14. Инвентаризация водных объектов Санкт-Петербурга. - ГГИ, СПб, отчет по НИР, 2006 г.
15. Методика исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства. - Министерство Природных ресурсов Российской Федерации, Приказ от 30 марта 2007 г. N 71.
16. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия (методика МПР России от 30.11.1992 г.).
17. Правила пользования системами коммунальной канализации Санкт-Петербурга и его территориальных единиц, утвержденными распоряжением Комитета по энергетике и инженерному обеспечению от 01.06.2000 N 11 (ред. 2006 г.).
18. Расп. Комитета по энергетике и инженерному обеспечению Администрации Санкт-Петербурга N 26 от 21.12.02 (в ред. 2006 года).
19. Методические рекомендации по расчету объема поверхностного стока для водопользователей Санкт-Петербурга и Ленинградской области. - НЛБВУ МПР России, "Балтводхоз", 01.12.2000.
20. Методические указания по расчету платы за неорганизованный сброс загрязняющих веществ в водные объекты. - Гос. Ком. РФ по ООС, 28.12.1998.
По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка: вместо "28.12.1998" следует читать "29.12.1998"
21. СНиП 2.01.14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик".
22. СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения".
23. "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.1315-03", утверждено Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 27 апреля 2003 г.
24. Порядок определения размера ущерба от загрязнения земель химическими веществами. - М., Мин. ООС и природных Ресурсов РФ, 1993, согл. Письму N 04-25/61-5678 от 27.12.1993.
25. Выхристюк Л.А., Варламова О.Е. Химический состав воды и донных отложений // Экологическое состояние бассейна р. Чапаевка в условиях антропогенного воздействия (биологическая индикация). - Тольятти: Ин-т экологии волж. бассейна РАН, 1997. С.65-80.
26. Лозовик П.А., Потапова И.Ю. Поступление химических веществ с атмосферными осадками на территории Карелии // Водные ресурсы. 2006. Т. 33. N 1. С.111-118.
27. Лыскова У.А. Фосфорный баланс Ладожского озера, Невской губы и их водосборного бассейна. Автореферат на соискание ученой степени к.г.н. - Ин-т озероведения, 2007, 24 с.
28. ВСН 63-76 "Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов" Минтрансстрой СССР.
29. Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов МДК 03-01.2001.
30. СН 496-77 Временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностных сточных вод
31. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. Москва, 1995 г.
32. "Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий на поверхностные водные объекты". М., 1999 г.
33. "Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты" (уточненная редакция) М., 1999, 43 с.
34. СанПиН 4630-88 "Санитарные Правила и Нормы охраны поверхностных вод от загрязнения".
35. Проект "Методические указания по разработке Схем комплексного использования и охраны водных ресурсов" М., 2003 г.
36. РД 153-34.3-02.205-00. Методические указания по нормированию сбросов загрязняющих веществ со сточными водами предприятий электрических сетей.
37. РД 153-39.4-090-01 Методика по разработке удельных нормативов водопотребления и водоотведения для производственных объектов ОАО "АК "Транснефть".
38. Методическим указаниям по установлению норм предельно допустимых выбросов для производственных предприятий отрасли "Дорожное хозяйство" (Минавтодор РСФСР, М., 1983).
39. Перевозчиков Б.Ф. Водоотвод с автомобильных дорог. М., Транспорт, 1982.
40. РД-10 Рекомендации по определению химического состава и количества поверхностных и дренажных вод, сбрасываемых осушительными и оросительными системами на территории Нечерноземной зоны РСФСР. НЗ РСФСР 06.01-89. Л., 1989 г.
41. "Временные рекомендации по проектированию сооружений для очистки поверхностного стока с территорий промышленных предприятий и расчету условий выпуска его в водные объекты". ВНИИ ВОДГЕО ВНИИВО, 1983.
42. Общесоюзные нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза (ОНТП-17-86). - М.: 1986.
43. Охрана вод от загрязнения поверхностным стоком. - Харьков: 1983.
44. ВСН 8-89 Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог.
45. Сборник документов по расчету платы за загрязнение окружающей среды. - Администрация Санкт-Петербурга, 2003 г.
46. Алексинекаев Л.Н., Саст Ю.В., Филиппов В.И. Химическое загрязнение речных систем при сбросе снега с урбанизированных территорий - М., Наука, 1987, 122 с.
3. Термины и определения. Используемые сокращения
3.1. Термины и определения.
Критическая нагрузка - уровень внешней нагрузки, который приводит к достижению допустимого (критического) уровня концентрации вещества в воде, донных отложениях или гидробионтах.
Водосборная поверхность - территория, на которой собираются воды, поступающие затем в водоток или стоячий водоем.
Обособленные водные объекты (ОВО) - пруды, обводненные карьеры [1] - расположенные в границах земельного участка, принадлежащего на праве собственности субъекту Российской Федерации, муниципальному образованию, физическому лицу, юридическому лицу, находятся соответственно в собственности субъекта Российской Федерации, муниципального образования, физического лица, юридического лица, если иное не установлено федеральными законами - (гл.2, ст.8, п.2 "Водного кодекса").
Предельно - допустимая концентрация (ПДК) - максимальная концентрация загрязняющего вещества в воде водного объекта, при которой в водоеме не возникает последствий, снижающих его санитарно-гигиеническую или рыбохозяйственную ценность в ближайшее время или в перспективе.
3.2. Используемые сокращения.
ОВО - обособленный водный объект.
ЗВ - загрязняющее вещество.
КН - критическая нагрузка.
ВП - водосборная поверхность.
ПДК - предельно - допустимая концентрация.
ИАК ЭП СПб - информационно-аналитический комплекс "Экологический паспорт Санкт-Петербурга".
ПЗПС - показатель загрязненности поверхностного стока.
4. Алгоритм расчета критической и внешней нагрузки на
обособленные водные объекты (ОВО) Санкт-Петербурга
На Рис.4.1 представлена схема алгоритма методики расчета внешних и критических нагрузок на обособленный водный объект Санкт-Петербурга.
Алгоритм расчета критической внешней нагрузки на обособленные водные объекты (ОВО) Санкт-Петербурга.
| |||||||||||||||||
|
1. Анализ ИАК "Экологический Паспорта Санкт-Петербурга", определение необходимых параметров для расчета. |
|
|||||||||||||||
|
| V |
|
| V |
|
|||||||||||||
|
2. Методика расчета внешней нагрузки на ОВО |
|
|
|
3. Методика расчет критической нагрузки на ОВО |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2.1. Составление ландшафтного плана на основе ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга". |
3.1. Данные мониторинга ОВО - концентрации химических веществ в воде и донных отложениях. |
||||||||||||||||
| V |
| | | | V |
||||||||||||||||
2.2. Расчет годовых объемов дождевых, талых и поливомоечных вод, выпадающих на водосборную поверхность ОВО. | |||||||||||||||||
| V |
3.2. Расчет критической нагрузки (КН) по тяжелым металлам, попадающим в ОВО, с использованием в качестве критерия критической концентрации загрязняющего вещества (ЗВ) в воде -санитарно - гигиенического ПДК. |
||||||||||||||||
2.3. Определение площади различных подстилающих поверхностей ВП ОВО. | |||||||||||||||||
| V |
| V |
||||||||||||||||
3.3. Расчет КН по биогенным элементам (Робщ), с использованием в качестве критерия критической концентрации ЗВ в воде - санитарно - гигиенического ПДК. | |||||||||||||||||
2.4. Расчет количества загрязняющих веществ (ЗВ), попадающих в течение года на водосборную поверхность ОВО с дождевыми, талыми и поливомоечными водами. |
|
||||||||||||||||
| V |
|
||||||||||||||||
2.5.Расчет количества ЗВ, остающейся на водосборной поверхности ОВО после отвода ее части в канализацию. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
|
| V |
| V |
|
||||||||||||||
|
4. Сравнение величин внешней и критической нагрузок на исследуемый ОВО. Прогнозирование изменения экологической ситуации на несколько лет вперед при оптимистическом и пессимистическом развитии событий. |
|
|||||||||||||||
|
| V |
^ | |
|
||||||||||||||
5. Разработка плана природоохранных мероприятий для ОВО. Оценка эффективности выбранных мероприятий с помощью моделирования. | |||||||||||||||||
Рис 4.1. Алгоритм расчета внешней и критической нагрузок на обособленный водный объект. |
4.1. Этапы расчета
4.1.1. Анализ ИАК "Экологический Паспорт Санкт-Петербурга" [3], определение необходимых параметров для расчета.
Определение геометрических характеристик водосборных поверхностей (ВП) исследуемых обособленных водных объектов. Проводится анализ геоинформационных слоев ИАК "Экологический Паспорт Санкт-Петербурга" (ИАК ЭП СПб):
4.1.1.1. Определение основных типов использования территорий водосборной поверхности (ВП) ОВО;
4.1.1.2. Определение основных типов покрытий территории ВП ОВО;
Подробно исполнение пунктов 4.1.1.1, 4.1.1.2 описано в главе 4.2 - Расчет внешней нагрузки на ОВО.
4.1.2. Расчет внешней нагрузки на водосборную поверхность обособленного водного объекта.
4.1.2.1. Составление ландшафтного плана с использованием данных ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3].
На основании анализа данных ландшафтного плана определяются объекты, попадающие на территорию ВП рассматриваемого ОВО и используемые для дальнейшего анализа. Определяются их площади. С помощью указанного анализа определяется и уточняется информация, которая используется в дальнейшем для разработки планов природоохранных мероприятий. Например, выявляются нарушения действующего природоохранного законодательства (выявляется нахождение ненадлежащих объектов в водоохранных зонах и т.п.).
4.1.2.2. Расчет годовых объемов дождевых, талых и поливомоечных вод, выпадающих на водосборную территорию ОВО
Расчет проводится на основании методических указаний и рекомендаций, как общероссийских [4, 15], так и региональных, разработанных специально для условий Санкт-Петербурга [17-20].
4.1.2.3. Определение площадей различных подстилающих поверхностей, попадающих на территорию ВП ОВО, их доли от общей площади ОВО.
Определяются на основании анализа ландшафтного плана п. 4.1.2.1.
4.1.2.4. Расчет количества загрязняющих веществ (ЗВ), попадающих в течение года на водосборную территорию ОВО с дождевыми, талыми и поливомоечными водами
Проводится на основе действующих нормативных документов и других официальных источников [2, 4-7, 15, 17-20].
4.1.3. Расчет критической нагрузки на ОВО
4.1.3.1. Данные мониторинга ОВО - концентрации химических веществ в воде
Для определения критической нагрузки на ОВО по какому-либо элементу необходима информация о текущей концентрации данного элемента в водной толще и донных отложениях.
Источником этой информации служат материалы исследований по инвентаризации водных объектов Санкт-Петербурга, проведенные Государственным гидрологическим институтом (см. [10-15]) для ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3]. Возможно привлечение других подобных материалов.
4.1.3.2. Расчет критической нагрузки (КН) по тяжелым металлам с использованием в качестве критерия критической концентрации загрязняющего вещества (ЗВ) в воде - санитарно-гигиенического ПДК.
Расчет проводится по методике, подробно изложенной в главе 4.2, с использованием данных ландшафтного плана (см. п.4.1.2.1) и величин санитарно-гигиенических ПДК в воде [23].
4.1.3.3. Расчет КН по биогенным элементам (), с использованием в качестве критерия критической концентрации ЗВ в воде - санитарно-гигиенического ПДК в воде.
Расчет проводится по методике, подробно изложенной в главе 4.2, с использованием данных ландшафтного плана (см. п. 4.1.2.1) и величин санитарно-гигиенических ПДК в воде [23].
4.1.3.4. Сравнение величин внешней и критической нагрузки на исследуемый ОВО. Прогнозирование изменения экологической ситуации на несколько лет вперед при оптимистическом и пессимистическом развитии событий
На основании сравнения рассчитанных величин внешней и критической нагрузок на ОВО определяется превышение концентраций исследуемых веществ в воде над требуемыми. При этом величина внешней нагрузки может варьироваться в зависимости от следующих параметров, формируя оптимистический или пессимистический вариант развития событий:
- количество отвода ливневых, талых и поливомоечных вод в канализацию;
- проведение природоохранных мероприятий (ликвидация объектов - источников загрязнений, расположенных на ВП ОВО, в частности в его водоохранных зонах; завершение строительства объектов, связанных с очисткой сточных вод; перепрофилирование предприятий и т.п.).
4.1.3.5. Разработка плана природоохранных мероприятий для ОВО. Оценка эффективности выбранных мероприятий с помощью моделирования.
На основании исследований п. 4.1.3.4 формируется возможный план природоохранных мероприятий. Проводится оценка эффективности выбранных мероприятий с помощью моделирования.
4.2. Методика расчета внешней нагрузки на
обособленные водные объекты (ОВО)
4.2.1. Составление ландшафтного плана с использованием информационного наполнения ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3].
Необходимым условием для применения данной методики для какого-либо обособленного водного объекта является знание его водосборной поверхности (ВП), представление ее в виде геоинформационного слоя в формате ESRI ArcView.
На первом этапе составляется ландшафтный план в электронном виде путем создания проекта в программном продукте ESRI ArcView на основе информационных слоев ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга", объекты которых попадают на территорию рассматриваемой ВП. Пример построения ландшафтного плана приведен в Приложении.
Данные, получаемые из ландшафтного плана, являются основой для проведения последующих расчетов.
В случае отсутствия всех или некоторых данных, перечисленных выше, допускается использование другой информационной базы (например, карт, атласов, данных исследований различных организаций и т.д.).
На основании анализа ландшафтного плана специалист:
- оценивает характер использования территории ВП;
- отмечает нахождение объектов в водоохранной зоне и прибрежно-защитной полосе;
- при наличии информации о типе объектов, цели их использования, отмечает их правомочность нахождения в зоне ограниченного природопользования (см. СанПиН 4630-88 [34] и др. нормативные документы).
4.2.2. Расчет годовых объемов дождевых, талых и поливомоечных вод, попадающих на водосборную территорию ОВО [2]
Следующим этапом расчета нагрузки на ОВО является определение количества дождевых, талых и поливомоечных вод, попадающих на водосборную территорию ОВО
Количество дождевых вод определяется по соотношению:
(1)
F- общая площадь стока, га. в нашем случае - площадь водосборной поверхности исследуемого водоема.
- слой осадков, мм, за теплый период года.
Определяется по [2, 19], соответственно годовому слою 20% обеспеченности, согласно таблице 4.1 для Санкт-Петербурга.
- общий коэффициент стока для дождевых вод. Рассчитывается для общей площади F как средневзвешенная величина для каждой площади стока, согласно таблице 4.2.
Таблица 4.1.
Прогнозируемый слой осадков,
соответствующий годовому слою 20% обеспеченности ([19]).
Пункт наблюдения |
Слой осадков, мм |
||
Ноябрь-март Н(20Т) |
Апрель-октябрь Н(20Т) |
Год Н(20Т) |
|
Санкт-Петербург, Колпино |
252 |
468 |
720 |
Ломоносов, Петродворец |
234 |
454 |
688 |
Кронштадт |
255 |
452 |
707 |
Сестрорецк, Зеленогорск |
270 |
483 |
753 |
Пушкин |
238 |
488 |
726 |
Среднегодовой объем талого стока определяется ([2, 3, 19]):
(2)
F- общая площадь стока, га. В нашем случае - площадь водосборной поверхности исследуемого водоема.
- слой осадков, мм, за холодный период года. Определяется по [19], соответственно годовому слою 20% обеспеченности, согласно таблице 4.1 для Санкт-Петербурга.
- общий коэффициент стока для талых вод.
- коэффициент талого стока. Для Санкт-Петербурга принимается равным 0.6 [2, 19].
- коэффициент, учитывающий вывоз снега. Для предприятия и территорий, с которых осуществляется вывоз снега - 0.5, для прочих территорий - 0.8 ([2,19]).
Среднегодовой объем поливомоечных вод определяется ([2, 4, 19]):
(3)
- площадь твердых покрытий, подвергающихся мойке, га.
К - среднее количество моек в году. Принимается по данным учета или в соответствии с нормативными документами. В случае отсутствия данных принимается как для средней полосы России - 150 моек в год [4].
- коэффициент стока для поливомоечных вод - 0.5 [2, 19].
м - удельный расход воды на одну поливку (мойку) твердых покрытий за отчетный период.
Принимается по данным учета или для Санкт-Петербурга [19] в размере 1,2 .
4.2.3. Определение площадей различных подстилающих поверхностей, попадающих на водосборную территорию ОВО
Общая площадь водосборной поверхности ОВО F состоит из суммы площадей различных типов:
(4)
где [
] - площади различных типов водосборной поверхности ОВО.
На основе данных ландшафтного плана составляется таблица 4.2, позволяющая выделить основные типы подстилающих поверхностей, попадающих на территорию ВП, определить соответствующие им площади:
- землеотводы, временные землеотводы;
- зеленые насаждения;
- здания и сооружения;
- транспортная (дорожная) сеть (автомобильные и железные дороги);
- месторождения полезных ископаемых;
- размещение перевалочных пунктов и пунктов переработки, утилизации и складирования отходов;
- размещение пунктов снеготаяния;
- водные объекты (зеркало рассматриваемого обособленного водного объекта).
Таблица 4.2. - Типы использования территории ВП
Тип используемой территории |
Площадь , Ki м2. |
% от общей площади ВП |
Коэфф. стока "Psi"д |
Автомобильные дороги, магистрали |
|
|
|
Автомобильные дороги II кат. |
|
|
|
Автомобильные дороги III кат. |
|
|
|
Автомобильные дороги местного значения |
|
|
|
Мосты |
|
|
|
Железные дороги |
|
|
|
Жилые кварталы повышенного уровня комфортности (центр города, с регулярной механизированной уборкой, сплошной асфальтированной территорией) |
|
|
|
Современные городские жилые кварталы |
|
|
|
Промышленные предприятия 1-ой группы |
|
|
|
Промышленные предприятия 1-ой группы с интенсивным движением транспорта |
|
|
|
Промышленные предприятия 2-ой группы |
|
|
|
Кварталы индивидуальной жилой застройки, садоводства |
|
|
|
Кровли зданий и сооружений |
|
|
|
Газоны |
|
|
|
Луга, парки |
|
|
|
Леса |
|
|
|
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
|
|
|
Месторождения полезных ископаемых |
|
|
|
Перевалочные пункты и пункты переработки, утилизации и складирования отходов |
|
|
|
Пункты снеготаяния |
|
|
|
Водный объект (зеркало рассматриваемого обособленного водного объекта) |
|
|
|
В целом по водосборной поверхности (бассейну) |
|
|
|
В соответствии с методиками [2, 4, 19, 22] в таблицу 4.2 вносятся данные о коэффициентах стока. Значения коэффициентов стока берутся из диапазона рекомендованных значений, приведенных в таблице 4.3:
Таблица 4.3.
Среднее значение коэффициента стока.
Поверхность |
Коэффициент "Psi"д |
Кровля зданий и сооружений, асфальтобетонные покрытия дорог |
0,6 |
Кварталы с современной жилой застройкой |
0,45 |
Кварталы города без дорожных покрытий, небольшие скверы, бульвары |
0,3 |
Булыжные, щебеночные мостовые |
0,4 |
Кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,35 |
Газоны, парки, леса |
0,1 |
В случае более детального рассмотрения территорий необходимо принимать следующие коэффициенты стока для поверхностей ([4]):
- водонепроницаемые покрытия - 0.6;
- брусчатые и булыжные мостовые - 0.4;
- грунтовые поверхности - 0.16;
- газоны - 0.1.
Для автомобильных дорог низших категорий принимаются следующие значения:
II кат. Автодорог - = 0.6;
III кат. Автодорог - = 0.3;
Местного значения - = 0.2.
Для железных дорог принимается равным -
= 0.3.
Заполненная таблица 4.2 служит основой для расчетов внешней нагрузки на водосборную поверхность ОВО.
4.2.4. Расчет количества загрязняющих веществ (ЗВ), попадающих в год на водосборную территорий ОВО с дождевыми, талыми и поливомоечными водами
4.2.4.1. Для определения количества загрязняющих веществ (ЗВ), попадающих в год на водосборную территорию ОВО, необходимо воспользоваться таблицей 4.4. В ней указаны концентрации загрязняющих веществ в ливневых, талых и поливомоечных водах в зависимости от типа подстилающей поверхности, находящейся на водосборной территории ОВО.
В таблице 4.4 приводятся данные для следующих загрязняющих веществ:
- БПК 20
- Нефтепродукты
- Взвешенные вещества
- Солесодержание
- Бихроматная окисляемость (ХПК)
- Соединения азота
- Соединения фосфора
- Азот аммонийный
- Азот общий
- Нитраты
- Нитриты
- Фосфор общий
- Кальций
- Магний
- Железо
- Медь
- Никель
- Цинк
Данные по концентрациям ЗВ, приведенные в таблице 4.4., взяты из [4, 5, 6, 17, 20, 30, 31, 38-44].
4.2.4.2. Определение поверхностного стока для территорий промышленных предприятий
Все промышленные предприятия Санкт-Петербурга условно делятся на две большие группы:
К первой группе относятся предприятия, сток с территории которых, при выполнении экологических требований, по составу близок к жилым территориям и не содержит специфических веществ с токсичными свойствами. Основными примесями, содержащимися в стоке с территорий таких предприятий, являются грубодисперсные примеси, нефтепродукты, сорбированные, главным образом, на взвешенных веществах, минеральные соли и органические примеси естественного происхождения.
Состав стоков с промышленных предприятий 1 группы определяется по таблице 4.4.
Ко второй группе относятся предприятия, на которых по условиям производства не представляется возможным в полной мере исключить поступление в поверхностный сток специфических веществ с токсичными свойствами или значительных количеств органических веществ, обуславливающих высокие значения БПК и ХПК.
Определение состава стоков с промышленных предприятий 2 группы представлено в п. 4.2.4.3.
4.2.4.3. Определение специфических компонент стока с территорий промышленных предприятий
Для Санкт-Петербурга на 01.09.2007 г. в пределах водосборных территорий городских ОВО не находится ни одного предприятия второй группы.
Специфические компоненты стока с территорий промышленных предприятий определяются с помощью таблицы 4.5 ([20]). В ней сток с территории предприятия рассматривается в зависимости от основного производства. Специфические вещества, присутствующие в стоке, выражены в мг/л.
Таблица 4.4.
Концентрации загрязняющих веществ в зависимости от типа
подстилающей поверхности водосборной поверхности ОВО ([])
|
Коэффициент стока |
Взвешенные в-ва |
БПК 20 |
ХПК |
||||||
|
|
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0.6 |
400 |
2000 |
400 |
40 |
70 |
40 |
80 |
200 |
80 |
Современные жилые кварталы |
0,55 |
650 |
2500 |
650 |
60 |
100 |
60 |
100 |
250 |
100 |
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
300 |
1500 |
300 |
60 |
100 |
60 |
100 |
250 |
100 |
Газоны |
0,1 |
300 |
1500 |
300 |
60 |
100 |
60 |
|
|
|
Парки, луга |
0,15 |
300 |
1500 |
300 |
60 |
100 |
60 |
|
|
|
Леса |
0,1 |
300 |
1500 |
300 |
60 |
100 |
60 |
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
2000 |
3000 |
2000 |
60 |
100 |
60 |
300 |
750 |
300 |
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
500 |
750 |
500 |
30 |
50 |
30 |
200 |
500 |
200 |
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
2000 |
4000 |
2000 |
90 |
150 |
90 |
70 |
175 |
70 |
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
2000 |
3000 |
2000 |
60 |
100 |
60 |
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
5000 |
6000 |
5000 |
|
|
|
100 |
250 |
100 |
Административные площадки |
0,5 |
500 |
750 |
500 |
|
|
|
70 |
175 |
70 |
Автостоянки |
0,5 |
500 |
750 |
500 |
|
|
|
70 |
175 |
70 |
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
1000 |
2000 |
1000 |
80 |
120 |
80 |
200 |
500 |
200 |
Автодороги |
0,7 |
500 |
750 |
500 |
60 |
100 |
60 |
200 |
500 |
200 |
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
земли с/х назначения |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 (продолжение).
|
Коэффициент стока |
Нефтепродукты |
Солесодержание |
БПК 5 |
||||||
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
||
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0.6 |
8 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
Современные жилые кварталы |
0,55 |
12 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
10 |
30 |
30 |
|
|
|
|
|
|
Газоны |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Парки, луга |
0,15 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Леса |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
70 |
210 |
210 |
250 |
|
|
23 |
23 |
23 |
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
20 |
60 |
60 |
250 |
|
|
20 |
20 |
20 |
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
18 |
25 |
25 |
250 |
|
|
15 |
15 |
15 |
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
50 |
50 |
50 |
|
|
|
46 |
46 |
46 |
Административные площадки |
0,5 |
10 |
10 |
10 |
|
|
|
42 |
42 |
42 |
Автостоянки |
0,5 |
40 |
40 |
40 |
|
|
|
31 |
31 |
31 |
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
20 |
50 |
50 |
|
|
|
107 |
107 |
107 |
Автодороги |
0,7 |
20 |
50 |
50 |
|
|
|
107 |
107 |
107 |
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
земли с/х назначения |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 (продолжение).
|
Коэффициент стока |
Соед. Р, кг/(га*год) |
Соед. N, [кг/(га*год)] |
Мин. соли, [кг/(га*год)] |
Сухой остаток |
Хлориды |
Сульфаты |
||||
|
|
|
|
|
|
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0.6 |
1,5 |
6 |
400 |
|
200 |
1500 |
200 |
100 |
500 |
100 |
Современные жилые кварталы |
0,55 |
1,2 |
4,8 |
320 |
|
200 |
1500 |
200 |
100 |
500 |
100 |
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
1 |
4 |
300 |
|
200 |
1500 |
200 |
100 |
500 |
100 |
Газоны |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Парки, луга |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Леса |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
500 |
500 |
500 |
100 |
100 |
100 |
Административные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
150 |
150 |
150 |
100 |
100 |
100 |
Автостоянки |
0,5 |
|
|
|
|
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
|
|
|
|
1000 |
1000 |
1000 |
100 |
100 |
100 |
Автодороги |
0,7 |
|
|
|
|
1000 |
1000 |
1000 |
100 |
100 |
100 |
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
земли с/х назначения |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 (продолжение).
|
Коэффициент стока |
Fe общ |
Сu |
Zn |
Рb |
Мn кг/(км2*год)) |
|||||||
|
|
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
|
|
|
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0,6 |
0,3 |
1,7 |
0,3 |
0,02 |
0,076 |
0,02 |
0,3 |
0,55 |
0,3 |
|
400 |
|
Современные жилые кварталы |
0,55 |
0,3 |
1,7 |
0,3 |
0,02 |
0,076 |
0,02 |
0,3 |
0,55 |
0,3 |
|
400 |
|
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
0,3 |
1,7 |
0,3 |
0,02 |
0,076 |
0,02 |
0,3 |
0,55 |
0,3 |
|
400 |
|
Газоны |
0,1 |
1100 [кг/(км2*год)] |
2,6 [кг/(км2*год)] |
нет |
|
400 |
|||||||
Парки, луга |
0,15 |
800 [кг/(км2*год)] |
7,7 [кг/(км2*год)] |
нет |
|
200 |
|||||||
Леса |
0,1 |
900 [кг/(км2*год)] |
нет |
нет |
|
400 |
|||||||
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,075 |
0,075 |
0,075 |
|
|
|
|
|
|
Административные площадки |
0,5 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
|
|
|
|
|
|
Автостоянки |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
Автодороги |
0,7 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
земли с/х назначения |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 (продолжение).
|
Коэффициент стока |
Р мин [кг/(км2*год)] |
Р общ |
Азот аммонийный |
Азот общий |
||||||
|
|
|
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0.6 |
58 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
2 |
4,3 |
2 |
4,9 |
10,5 |
4,9 |
Современные жилые кварталы |
0,55 |
58 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
2 |
4,3 |
2 |
4,9 |
10,5 |
4,9 |
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
58 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
2 |
4,3 |
2 |
4,9 |
10,5 |
4,9 |
Газоны |
0,1 |
15 |
29 [кг/(км2*год)] |
|
|
|
|
|
|
||
Парки, луга |
0,15 |
14 |
29 [кг/(км2*год)] |
|
|
|
|
|
|
||
Леса |
0,1 |
9 |
35 [кг/(км2*год)] |
|
|
|
|
|
|
||
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Административные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автостоянки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автодороги |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
земли с/х назначения |
0,1 |
91 |
110 [кг/(км2*год)] |
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 (продолжение).
|
Коэффициент стока |
Нитраты |
Нитриты |
С орг кг/(км2*год) |
Са |
||||||
|
|
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
|
дожд |
талые |
полив |
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0.6 |
0,08 |
0,17 |
0,08 |
0,08 |
0,17 |
0,08 |
6900 |
43 |
113 |
43 |
Современные жилые кварталы |
0,55 |
0,08 |
0,17 |
0,08 |
0,08 |
0,17 |
0,08 |
6900 |
43 |
113 |
43 |
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
0,08 |
0,17 |
0,08 |
0,08 |
0,17 |
0,08 |
6900 |
43 |
113 |
43 |
Газоны |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
нет |
|
|
|
Парки, луга |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
4500 |
|
|
|
Леса |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
12000 |
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Административные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автостоянки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автодороги |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Земли с/х назначения |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
1300 |
|
|
|
Таблица 4.4 (окончание).
|
Коэффициент стока |
Мg |
Ni |
||||
|
|
дожд |
талые |
полив |
дожд |
талые |
полив |
Жилые кварталы с высоким уровнем благоустройства |
0.6 |
8 |
14 |
8 |
0,01 |
0,02 |
0,01 |
Современные жилые кварталы |
0,55 |
8 |
14 |
8 |
0,01 |
0,02 |
0,01 |
Жилые кварталы с преобладанием индивидуальной застройки, садоводства |
0,3 |
8 |
14 |
8 |
0,01 |
0,02 |
0,01 |
Газоны |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
Парки, луга |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
Леса |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с интенсивным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
Промышленные предприятия 1 группы с обычным движением транспорта |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
Предприятия ж/д транспорта |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
Строительные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Административные площадки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Автостоянки |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Магистрали с интенсивным движением транспорта, мосты |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
Автодороги |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
Животноводческие комплексы |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
Земли с/х назначения |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
Примечание: обычный шрифт - [ ], жирный шрифт - [кг/(га*год)], жирный шрифт курсивом - [
].
Таблица 4.5. - Концентрации основных загрязняющих веществ и
специфических примесей в поверхностном стоке с территорий предприятий
некоторых отраслей промышленности для расчета масс загрязнений в
пределах установленных лимитов [20]
|
Переработка полиметаллических руд |
Производство алюминия |
Производство минеральных удобрений |
Производство синтетического каучука |
Электростанции, работающие на угле |
Лесохимические заводы |
Целлюлозно-бумажные комбинаты |
Нефтехимические комбинаты |
Кожевенные заводы |
Мясокомбинаты |
Предприятия прочих отраслей промышленности |
Строительные площади |
Автотранспортные и торгово-складские организации |
|
Обогащение руд |
производство металлов |
|||||||||||||
Концентрации основных веществ, мл/л | ||||||||||||||
Взвешенные вещества |
6000 |
4500 |
4500 |
|
4500 |
6000 |
4500 |
4500 |
4500 |
6000 |
6000 |
2000 |
6000 |
2000 |
Нефтепродукты |
50-60 |
50-60 |
50-60 |
|
50-60 |
50-60 |
50-60 |
50-60 |
50-60 |
50-60 |
50-60 |
50-60 |
50-90 |
50-90 |
БПК |
|
|
|
|
500 |
|
600 |
135 |
300 |
390 |
150 1100 |
210 |
210 |
210 |
ХПК |
|
|
|
|
3700 |
|
1000 |
350 |
920 |
1500 |
2830 |
500 |
500 |
500 |
азот общий |
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
фосфор общий |
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
цинк |
15-38 |
0,8 3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
медь |
0,6 2,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
магний |
38-73 |
45-64 |
38-220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хлориды |
|
5000 6000 |
3300 4100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрации специфических примесей, мг/л | ||||||||||||||
фенолы |
|
|
|
|
21,5 22,0 |
0,006 0,03 |
0,08 15,0 |
0,06 |
до 0,3 |
до 0,5 |
|
|
|
|
диметилсульфид |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
13-15 |
|
|
|
|
|
|
сульфиты |
|
|
|
|
|
|
|
до 100 |
|
|
|
|
|
|
смолы |
|
|
|
|
|
|
150 300 |
|
|
|
|
|
|
|
скипидар |
|
|
|
|
|
|
0,5-5 |
|
|
|
|
|
|
|
СПАВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 0,7 |
43 |
|
|
|
|
формальдегид |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 0,6 |
|
|
|
|
|
бензол |
|
|
|
|
|
|
|
|
до 200 |
|
|
|
|
|
толуол |
|
|
|
|
до 0,2 |
|
|
|
до 20 |
|
|
|
|
|
стирол |
|
|
|
|
до 0,6 |
|
|
|
до 0,5 |
|
|
|
|
|
ацетальдегид |
|
|
|
|
до 26,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ацетон |
|
|
|
|
до 8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
этилбензол |
|
|
|
|
до 0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аммиак |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
27-34 |
|
|
|
жиры, масла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
270 |
100 453 |
|
|
|
фтор |
|
18-445 |
90-550 |
10 |
|
3,1-5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
мышьяк |
|
до 37,5 |
|
|
|
0,03-0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
хром |
|
|
|
|
0,01 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
свинец |
1,5 1,7 |
0,4 0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
титан |
1,5 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ванадий |
|
|
|
|
|
0,8 0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
тетраэтилсвинец |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,002 |
4.2.4.4. Определение специфических компонент стока с территорий автомобильных и железных дорог
Для определения стока с автомобильных и железных дорог по общим показателям, применяемым для всех типов рассматриваемых территорий, достаточно данных, приведенных в Таблице 4.4.
В том случае, если требуется более детальный анализ состава стока с автодорог, следует воспользоваться данными, приведенными в Таблице 4.6 ([39, 40]).
Таблица 4.6.
Усредненная концентрация стоков с автомобильных и железных дорог.
Вещество |
Концентрация, мг/л |
Взвешенные вещества |
800 |
Хлориды Сl |
50 |
Сульфаты |
40 |
аммонийный |
0,3 |
нитритный |
0,07 |
нитратный |
0,8 |
общий |
1,2 |
Фосфаты (по Р) |
0,18 |
Р общ |
0,3 |
БПКполн. |
21 |
ХПК |
25 |
Нефтепродукты |
12,6 |
Свинец Рb |
0,04 |
Медь |
0,11 |
Понижающие коэффициенты для автодорог в зависимости от категории:
- II категории - 0,8;
- III-IV - 0,4;
- местного значения - 0,1.
4.2.4.5. Определение специфических компонент для животноводческих ферм и комплексов
Для определения стока с животноводческих ферм и комплексов по общим показателям, применяемым для всех типов рассматриваемых территорий, достаточно данных, приведенных в Таблице 4.4.
В том случае, если требуется более детальный анализ состава стока, следует воспользоваться данными, приведенными в таблицах 4.7, 4.8 [42,43].
Таблица 4.7.
Концентрации основных загрязняющих веществ в
поверхностном стоке животноводческих ферм и комплексов, мг/л, [43] .
|
Взвешенные вещества |
БПК |
Нефтепродукты |
Выгульные площади крупного рогатого скота и свиней |
2000-3000 |
1000-1500 |
нет |
Внутрифермерские дороги с твердым покрытием |
250-400 |
50-80 |
нет |
Открытые стоянки автомашин и сельскохозяйственной техники |
800-1200 |
160-200 |
50-100 |
Крыши зданий |
75-120 |
25-40 |
нет |
Таблица 4.8
Концентрации основных загрязняющих веществ в поверхностном стоке
животноводческих комплексов, мг/л, ([44]).
|
Свинокомплексы |
Комплексы крупного рогатого скота |
Азот общий |
1500-2500 |
600-800 |
Азот аммонийный |
600-800 |
500-650 |
Фосфор |
500-900 |
350-450 |
Калий |
400-500 |
700-850 |
Площади сельскохозяйственных территорий производственного назначения (без сельхозугодий) и удельный вес в этой площади водонепроницаемых поверхностей (твердых покрытий) определяются с помощью ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3], а также по данным генерального плана землеустройства природопользователя или формы статотчетности N 22 "Отчет об использовании земель".
При отсутствии фактических данных о функциональной структуре территории площади поверхностного стока с выгульных площадок рекомендуется рассчитывать, исходя из гигиенических норм содержания скота (птицы) в кв. метрах на одну голову: молочные коровы - 100, крупный рогатый скот - 50, свиньи - 10, овцы - 20, птицы - 1. Площадь открытых стоянок автомашин и другой сельскохозяйственной техники можно принимать в размере 8 - 10% общей сельхозпредприятий (без сельхозугодий) [20].
4.2.4.6. Определение специфических компонент для стоков с территорий мест утилизации ТБО, свалок, территорий перевалки мусора
Для определения стока с территорий свалок, территорий перевалки мусора, по показателям, применяемым для всех типов рассматриваемых территорий, достаточно данных, приведенных в Таблице 4.4.
Исследования химического загрязнения речных систем при сборе снега с урбанизированных территорий позволяют определить вынос более полного списка веществ сточными водами со свалок бытовых и промышленных отходов [46]. Эти данные приведены в Таблице 4.9.
Таблица 4.9.
.
Усредненная концентрация стоков с территорий свалок
Вещество |
Концентрация, мг/л |
Взв. вещества |
265 |
Кальций |
75,8 |
Магний |
54,4 |
Натрий |
390 |
Калий |
571 |
СПАВ |
1,0 |
Сульфаты |
56,1 |
Хлориды |
356 |
общий |
234 |
аммонийный |
94,5 |
нитритный |
0,5 |
нитратный |
4,8 |
Фосфаты (по Рмин) |
0,37 |
Р |
0,81 |
БПКп |
38,7 |
ХПК |
351 |
Железо |
0,82 |
Марганец |
1,7 |
Цинк |
0,7 |
Медь |
0,21 |
Никель |
0,048 |
Кобальт |
0,02 |
Свинец |
0,10 |
4.2.4.7. Определение специфических компонент для стоков, связанных с применением противогололедных мероприятий [44]
Для определения стока с территорий, на которых проводятся противогололедные мероприятия, по показателям, применяемым для всех типов рассматриваемых территорий, достаточно данных, приведенных в Таблице 4.4.
В том случае, если необходим более детальный анализ состава, следует воспользоваться данными, приведенными в Таблице 4.10, а также правилами и нормами, перечисленными ниже:
а). количество распределяемых за зиму противогололедных материалов (хлоридов) не должно превышать: для второй дорожно-климатической зоны - 2 кг на 1 покрытия, для третьей -1
.
Розлив обеспыливающих материалов при норме более 1,5 производят за два-три приема.
б). для предупреждения скользкости следует применять профилактическую обработку покрытия солью из расчета 5-20 до начала снегопада или образования гололеда (в соответствии с прогнозом погоды).
в) ранней весной допускается применять минимальное количество хлоридов - до 10 на одну обработку с учетом того, что в этот период почва и растительность наиболее чувствительны к их воздействию.
Таблица 4.10.
Обобщенные критерии оценки влияния противогололедных веществ
на окружающую среду
Объект |
Вещество |
Уровни концентрации |
|||
|
|
МНК*) |
КК |
ПК |
ЛК |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Снег |
NaCl, кг/м2 |
0,2 |
0,3-0,5 |
0,75-1,0 |
1,5 |
|
Сl-, г/2**) |
5 |
7-15 |
20-50 |
75 |
Талые и грунтовые воды, |
Сl-, мг/л |
350 |
- |
- |
- |
попадающие в |
Са+2, мг/л |
180 |
- |
- |
- |
водоисточники |
Mg+2, мг/л |
120 |
- |
- |
- |
централизованного |
сухой остаток, мг/л |
1000 |
- |
- |
- |
водоснабжения |
Общая жесткость, мг-экв./л |
7 |
- |
- |
- |
Воды, используемые в рыбохозяйственных целях |
масло солярное, мг/л |
0,01 |
- |
- |
- |
|
нефть и нефтепродукты, мг/л |
0,001 |
- |
- |
- |
|
Mg+2, мг/л |
50,0 |
- |
- |
- |
|
К+, мг/л |
50,0 |
- |
- |
- |
|
Na+, мг/л |
120,0 |
- |
- |
- |
Пресмыкающиеся |
NaCl, мг/л |
- |
- |
- |
100-200 |
Пресноводные |
NaCl, мг/л |
- |
- |
- |
2500-3000 |
*) Для вод и пыли уровень концентраций дан в значении предельно-допустимой концентрации (ПДК).
**) Из расчета всей высоты снежного покрова.
В таблице 4.10 использованы следующие термины:
максимально-недействующая концентрация (МНК) - максимальная концентрация вещества, длительное воздействие которой еще не вызывает отрицательного либо стимулирующего влияния на организм;
предельно-допустимая концентрация (ПДК) - максимальная концентрация вещества, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни организма не оказывает на него вредного действия, включая отдаленные последствия;
стимулирующая концентрация (СК) - концентрация вещества, при действии которой наблюдается усиление роста, накопление биомассы и т.д. более чем на 20% по сравнению с фоновыми организмами;
критическая концентрация (КК) - концентрация вещества, при действии которой появляются начальные признаки вредного воздействия вещества: изменяется развитие организма, его рост или биомасса уменьшаются на 20-35%. Эта концентрация может быть принята за предел допустимой при воздействии противогололедных и обеспыливающих веществ на растения и почвы в придорожной полосе;
патологическая концентрация (ПК) - концентрация вещества, при которой наступает некроз тканей, гибель органов и отдельных экземпляров растений, организмов; рост и биомасса растений уменьшаются на 40-70%;
летальная концентрация (ЛК) - концентрация вещества, при которой наступает гибель более 50% организмов, рост или биомасса растений уменьшается более чем на 75%.
В результате исследований были получены следующие распределения концентраций хлора:
лесопарковые зоны: |
7-30 мг/кг снега |
промышленные зоны: |
800-1200 мг/кг снега |
селитебные зоны: |
1200-2500 мг/кг снега и более. |
Распределение в границах лесопарковых зон в полученных пределах значений концентраций (7-30 мг/кг) следующее:
центральные части 7-9 мг/кг;
в непосредственной близости от жилых строений 10-15 мг/кг;
рост от 15 до 30 мг/кг к автодорогам (т.е. от центральных частей к границам зеленой зоны).
Для внутридворовых территорий характерны значения концентраций хлора 1200-1500 мг/кг снега. Ближе к проезжим частям улиц и автодорог концентрация увеличивается до 2500 мг/кг.
4.2.4.8. Определение специфических компонент для стоков с различных селитебных территорий городов
Для определения стока с территорий малых городов и поселков, а также жилых городских районов по показателям, применяемым для всех типов рассматриваемых территорий, достаточно данных, приведенных в Таблице 4.4.
В том случае, если необходима оценка выноса веществ с селитебной территории как единого целого, следует воспользоваться данными [4], приведенными в Таблице 4.11.
Таблица 4.11
Концентрации загрязняющих веществ в поверхностном стоке
с территорий населенных пунктов.
Показатели |
Удельный вынос, кг/(га*год) |
Взвешенные вещества |
2500 |
БПК20 |
140 |
ХПК |
1000 |
Нефтепродукты |
40 |
Соединения азота |
6 |
Соединения фосфора |
1,5 |
Минеральные соли |
400 |
Удельный вынос естественных примесей с дождевым стоком с селитебных территорий больших городов при плотности населения, близкой к 100 чел./га, а также средних и малых городов с современным уровнем благоустройства приближенно можно принимать согласно Таблице 4.11.
Для малых и средних городов с недостаточным уровнем благоустройства удельный вынос взвешенных веществ следует принимать на 20% больше по сравнению с данными таблицы 4.11.
По остальным показателям для малых, средних и крупных городов, селитебная плотность которых значительно отличается от величины 100 чел/га, следует вводить поправочный коэффициент, равный П/100, где П - селитебная плотность населения рассматриваемого объекта.
В рамках рассматриваемой методики рекомендуется под малыми, средними и крупными городами понимать соответствующие районы Санкт-Петербурга, которые оказывают влияние на водосборную территорию обособленного водного объекта.
4.2.5. Расчет количества загрязняющих веществ (ЗВ), попадающих в течение года на водосборную территорию ОВО с дождевыми, талыми и поливомоечными водами
На основании приведенных выше таблиц, составляется общая таблица массы поступления загрязняющих веществ на водосборную территорию водного объекта за год.
Таблицы суммарного поступления массы загрязняющих веществ на водосборную территорию обособленного водного объекта 4.12 и 4.13 служат основой для анализа внешней нагрузки на исследуемый ОВО Санкт-Петербурга
Таблица 4.12.
Тип используемой территории |
Тип покрытия территории |
Масса загрязняющих веществ, кг/год |
Объем воды, в кот. раств. ЗВ |
||||
Зеркало водного объекта |
|
|
|
|
|
|
|
Документированный сток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
|
|
или в другом виде:
Таблица 4.13.
Загрязняющее вещество |
Конц. по дан. мон. |
Расчетная масса в поверхностном стоке |
Сумм. Поступл. |
||||||
Пром. |
Селеб |
Трансп |
ТБО |
с/х |
Рекр |
Проч |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для оценки влияния конкретного вещества составляется обобщенная таблица 4.14:
Таблица 4.14.
Загрязняющие вещество |
Масса, кг |
"Степень влияния" - Мзв/ПДК(вод)зв |
|
Название |
1/ПДК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В таблице 4.14 - "Степень влияния" = .
На основании таблицы 4.14 выбирается несколько веществ с максимальным значением "Степени влияния".
Для анализа используются следующие компоненты:
1. Взвешенные вещества (ВВ)
2. БПК20
3. Нефтепродукты (НП)
4. Солесодержание (Соли)
5. ХПК
Показатели 4 и 5 приближенно отражают промышленную нагрузку на водосбор водоема. К этому списку добавляются компоненты, имеющие наибольшие значения параметра "степень влияния" из таблицы 4.14. На основании данных таблиц для выбранных веществ рассчитывается показатель загрязнения поверхностного стока (ПЗПС), аналогичный ИЗВ.
(5)
Далее производится расчет двух показателей:
1. ПЗПС, отнесенное к объему воды в исследуемом водоеме - ПЗПС_v.
2. ПЗПС, отнесенное к площади водосборной поверхности в исследуемом водоеме - ПЗПС_s.
Следующим этапом является расчет потенциального ущерба от поверхностного стока на водосбор водного объекта - УЗПС -
(6)
где - сумма ущерба в рублях от сброса данного загрязняющего вещества. Величина ущерба от сброса в воду 1 тонны вещества берется из [15].
Анализ значений ПЗПС_v, ПЗС_s и УЗПС позволяет определить уровень загрязненности водосборной поверхности ОВО, а также степень влияния внешней, в том числе антропогенной нагрузки на исследуемый водоем.
4.2.6. Расчет количества загрязняющих веществ (ЗВ), остающегося на водосборной поверхности ОВО после отвода части сточных вод в канализацию.
Алгоритм определения доли стока с водосборной поверхности ОВО поступивших туда ливневых, талых и поливомоечных вод следующий:
Основой для анализа является ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3].
Водосборная поверхность ОВО условно разбивается на характерные участки:
- промышленные предприятия
- жилые районы с развитой инфраструктурой
- жилые районы индивидуальной застройки, садоводства
- парки, леса, луга
- автодороги.
Для каждого из участков проводится анализ существующей на нем канализационной сети, определяется процентное соотношение талых, ливневых и поливомоечных вод, которое отводится в канализацию.
В случае отсутствия данных о расположении и характеристиках канализационных сетей на водосборной поверхности ОВО необходимо использовать следующие предположения:
1. Ливневая или дождевая канализация, ввиду развитой инфраструктуры на территории Санкт-Петербурга, равномерно покрывает территорию города, по крайней мере в части водосборных территорий ОВО.
2. Согласно - СНиП 2.04.03-85 [22], требованиям которого отвечает канализационная система, а именно пункту 1.2. - "В системе дождевой канализации должна быть обеспечена очистка наиболее загрязненной части поверхностного стока - не менее 70% годового стока для селитебных территорий и площадок предприятий, близких к ним по загрязненности".
Исходя из этого, принимаем среднегодовой коэффициент загрязненных вод, попадающих в канализация с водосборной поверхности ОВО, равным 0,7. Таким образом, количество загрязняющих веществ в год, остающегося на водосборной поверхности ОВО:
(7)
3. Необходимо также учесть неравномерность поступления в канализацию ливневых сточных вод от различных типов подстилающих поверхностей водосборной поверхности ОВО. Так, при определении количества стока в [22] исключается сток от отдельно стоящих парков, лугов лесов. Таким образом, есть основания считать эти стоки как полностью попадающие на водосборную территорию. Кроме того, промышленные предприятия Санкт-Петербурга обладают развитой инфраструктурой, оплачивают услуги по сбросу ливневых и инфильтрационных вод в сети ОАО "Водоканал Санкт-Петербурга". Поэтому следует ожидать меньшего процента стока ливневых, талых и поливомоечных вод, не попадающих в канализацию.
При анализе динамики влияния внешней нагрузки на водосборную территорию ОВО при сравнении ее с критической нагрузкой рассматривается два сценария: "оптимистический" и "пессимистический". Эти сценарии отличаются долей воды, попавшей в канализацию за год. Данные по коэффициентам стока в канализацию для обоих вариантов приведены в Таблице 4.15.
Таблица 4.15
Коэффициенты стока ливневых, талых и поливомоечных вод в
канализационные сети с различных типов поверхностей
Тип поверхности |
Коэффициент стока К кан |
|
|
"Оптимистический" вариант |
"Пессимистический" вариант |
Территория промышленных предприятий |
0,9 |
0,7 |
Жилые кварталы с современной застройкой |
0,9 |
0,7 |
Жилые кварталы с преобладанием инд. застройки |
0,7 |
0,7 |
Магистральные автодороги |
0,9 |
0,7 |
Автодороги |
0,7 |
0,7 |
Леса, парки, скверы |
0,7 |
0,0 |
Для остальных типов подстилающей поверхности водосборной поверхности ОВО К кан=0,7.
4.3. Методика расчета критической нагрузки на обособленный
водный объект
4.3.1. Данные мониторинга ОВО - концентрации химических веществ в воде.
Основой для анализа является ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3]. Данные мониторинга берутся из его геоинформационных слоев и баз данных, а также из отчетов Государственного гидрологического института (ГГИ): "Составление кадастра водных объектов Санкт-Петербурга с оценкой их современного экологического состояния" [10-14] (допускается использование других сертифицированных данных мониторинга). В рамках этих работ проводились натурные наблюдения по следующим параметрам:
а. Морфологические характеристики водоемов
б. Химический анализ воды:
Eh |
О2 |
рН |
БПК 5 |
N-NH4 |
N-NO3 |
N-NO2 |
Р общий |
Cu |
Mn |
Zn |
Ni |
НУВ |
в. Гидробиологический анализ:
Прозрачность |
Хлорофилл |
|
|
|
|
по диску Секки |
"а" |
|
|
|
|
м |
мг/л |
|
На основании данных об исследуемом ОВО заполняется следующая таблица наблюдений 4.16 для поверхностных вод:
Таблица 4.16.
Таблица наблюдений за ОВО.
Наименование параметра |
Значение |
Значение |
1 |
2 |
3 |
Координаты отбора проб дест. градус |
|
|
Дата отбора проб |
|
|
Т°С |
|
|
Прозрачность по диску Секи, м |
|
|
Eh, mV |
|
|
O2, мг/л |
|
|
1 |
2 |
3 |
рН |
|
|
БПК 5 мгО2/л |
|
|
N-NH4, мг/л |
|
|
N-NO3, мг/л |
|
|
N-NO2, мг/л |
|
|
Робщий, мг/л |
|
|
Ni, мг/л |
|
|
Zn, мг/л |
|
|
Сu, мг/л |
|
|
Мn, мг/л |
|
|
НУВ, мг/л |
|
|
ИЗВ |
|
|
Класс качества воды |
|
|
4.3.2. Расчет критической нагрузки по каждому из ЗВ с использованием ПДК в качестве критерия критической концентрации загрязняющего вещества в воде.
Критическая нагрузка - уровень внешней нагрузки, который приводит к достижению допустимого (критического) уровня концентрации токсичного вещества в воде, донных отложениях или гидробионтах.
Для расчета критической нагрузки используется методология, изложенная в [5, 6], с использованием материалов [7-9].
Необходимым условием для применения методики является наличие данных мониторинга по рассматриваемым веществам.
Используются данные мониторинга ОВО, приведенные в [3, 10-15]. В поверхностных водах измерялись концентрации веществ, приведенные в таблице 4.17.
Таблица 4.17.
Eh, |
O2 |
рН |
БПК 5 |
N-NH4 |
N-NO3 |
N-NO2 |
Робщий |
Cu |
Mn |
Zn |
Ni |
НУВ |
В качестве критической концентрации исследуемого вещества в воде будем использовать предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования [23]. ПДК для некоторых веществ приведены в Таблице 4.18.
Таблица 4.18.
ПДК исследуемых веществ в воде [23].
Наименование вещества |
ПДК в воде, мг/л |
БПК 5 |
|
N-NH4 |
1,5 |
N-NO3 |
45 |
N-NO2 |
3.3 |
Сu |
1.0 |
Мn |
0.1 |
НУВ |
0,3 |
Zn |
1.0 |
Ni |
0.02 |
Hg |
0.0005 |
Нефть - 0,3; нефть многосернистая - 0,1
4.3.3. Расчет критической нагрузки (КН) по тяжелым металлам с использованием в качестве критерия критической концентрации загрязняющего вещества (ЗВ) в воде - санитарно-гигиенического ПДК
В качестве критерия критической концентрации загрязняющего вещества (ЗВ) в воде используется санитарно-гигиеническая ПДК [22].
Полное уравнение баланса тяжелого металла на водосборе может быть выражено уравнением [6]:
(8)
Где потоки тяжелого металла имеют размерность [], а площади -
;
- общее поступление металла на водосбор;
- чистое поглощение металла биомассой на водосборе и в ОВО;
- выветривание металла на водосборе;
- вынос металла латеральным стоком;
- удаление металла из воды за счет седиментации;
- переход металла из донных отложений в воду за счет ресуспензирования;
- переход металла из донных отложений в воду за счет обменных процессов на границе вода - донные отложения;
- площади поверхности и водосборной поверхности ОВО.
Согласно рекомендациям [8, 9] можно не учитывать при малой эрозии почв на водосборной поверхности, что соответствует городским ОВО.
Для обособленных водных объектов принимается = 0.
Предполагается, что рассматриваемый метод определения величин внешней нагрузки на водосбор уже учитывает, для различных типов подстилающих поверхностей водосбора, - чистое поглощение металла биомассой. Принимается пренебрежимо малой величиной чистое поглощение металла в воде ОВО.
Тогда, обозначая термином - внутренняя нагрузка, сумму
, уравнение баланса запишется в виде:
(9)
Введем обозначения для седиментации и внутренней нагрузки:
(10)
(11)
Уравнение баланса тяжелых металлов в воде ОВО можно записать [6]:
где L - внешняя нагрузка, h - глубина водоема.
Упрощенная форма этого уравнения для расчета критической нагрузки имеет вид [5, 6]:
(12)
[
], - критическая концентрация загрязняющего вещества в воде. В данном случае - санитарно-гигиенический ПДК [23].
[
], - начальная концентрация загрязняющего тяжелого металла в воде. Это количество вещества, находящегося в воде и измеренное в результате мониторинга (см. ИАК ЭП СПб [3], работы [10-15]).
h, м - глубина водоема,
- мес., интервал времени расчета критической нагрузки. Согласно [5, 6], он должен превышать время водообмена изучаемого водоема.
Для металлов, концентрации которых измерены в ОВО [10-15], данные для ПДК (в формуле 12 - ) представлены в Таблице 4.18.
В Таблице 4.19 приведены времена условного водообмена для некоторых водоемов Санкт-Петербурга [6].
Таблица 4.19.
Наименование ВО |
t усл. водообмена, мес. |
Оз. Верхнее Суздальское |
68 |
Оз. Среднее Суздальское |
14 |
Оз. Нижнее Суздальское |
2,5 |
Шуваловский карьер |
0,5 |
Лахтинский разлив |
1,5 |
Юнтоловский пруд |
22 |
Пруд Парка Победы |
20 |
В том случае, если время условного водообмена ОВО неизвестно, оно принимается равным 24 мес.
- [мг/(м2*мес.)] - поток седиментации вещества,
- [мг/(м2*мес.)] - внутренняя нагрузка вещества
В случае отсутствия данных по этим параметрам используется для исследуемого водного объекта Таблица 4.20.
Таблица 4.20
Потоки веществ через границу вода-дно - [г/(м2*мес.)]
(см. [5,6], оз. Н.Суздальское, 1998 г.)
|
Р обш |
Fe |
Mn |
Cu |
Pb |
fsed - поток седиментации |
3,3 |
53,5 |
3,9 |
0,1 |
0,14 |
fin - внутренняя нагрузка |
1,9 |
18 |
3,5 |
0,05 |
0,01 |
4.3.4. Расчет КН по биогенным элементам, с использованием в качестве критерия критической концентрации ЗВ в воде санитарно-гигиенического ПДК [23].
4.3.4.1. Полное уравнение баланса какого-либо биогенного вещества (БВ) описывается уравнением [27]:
(17)
где: - масса БВ в водоеме в момент времени t;
- поступление БВ с водосборной поверхности ОВО;
- переход БВ из донных отложений в воду - внутренняя нагрузка;
- удержание БВ в ОВО;
- атмосферное выпадение БВ на водную поверхность ОВО;
- вынос БВ латеральным стоком;
- удаление БВ из воды за счет седиментации;
Для обособленных водных объектов = 0.
Рассмотрим более подробно определение - поступление БВ с водосборной поверхности ОВО;
Предполагается, что масса поступившего БВ с водосборной поверхности ОВО состоит из стока за счет эмиссии биогенного вещества (БВ) подстилающей поверхностью водосбора ОВО Re, вычисляемого по правилам главы 4.2, атмосферной нагрузки Ra, удержания БВ в поверхностных водах других водных объектов, расположенных на водосборной поверхности исследуемого ОВО Rr, воздействия рассредоточенного населения и животноводства Rp с территорий, не охваченных канализацией (садоводства, пахотные земли, фермы):
(18)
Для ОВО Санкт-Петербурга считаем Rp = 0
Введем обозначения для потоков седиментации, внутренней нагрузки, атмосферного выпадения и удержания БВ биомассой в водоеме:
Если обозначить Re=L, уравнение баланса БВ в воде ОВО можно записать аналогично [6,27]:
(19)
где L - внешняя нагрузка за счет эмиссии БВ с водосборной поверхности ОВО/ h - глубина водоема.
Уравнение для расчета критической нагрузки по биогенным веществам (БВ) имеет вид:
(20)
[
] - критическая концентрация загрязняющего биогенного вещества в воде - в данном случае санитарно-гигиеническая ПДК [23];
[
] - начальная концентрация загрязняющего БВ в воде. Это количество биогенного вещества, находящегося в воде, полученное по результатам мониторинга (см. ИАК ЭП СПб [3], работы [10-15]).
h, м, - глубина водоема,
- мес, интервал времени расчета критической нагрузки. Согласно [5, 6], он должен быть не менее времени водообмена изучаемого водоема.
- [
] - поток седиментации вещества;
- [
] - внутренняя нагрузка вещества;
- [
] - атмосферная нагрузка на ОВО;
- [
] - удержания БВ биомассой в ОВО и других водных объектах, находящихся на водосборной поверхности ОВО.
Для БВ, концентрации которых измерены в ОВО [10-15], данные для ПДК (в формуле 20 - ) приведены в Таблице 4.20.
В Таблице 4.22 приведены времена условного водообмена для некоторых водоемов Санкт-Петербурга [5, 6].
В том случае, если время условного водообмена ОВО неизвестно, оно принимается равным 24 мес.
Для определения - атмосферной нагрузки на ОВО используется ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3]. С помощью его геоинформационных слоев и баз данных определяется среднегодовая атмосферная нагрузка на исследуемый ОВО.
4.3.4.2. Расчет критической нагрузки для общего фосфора
(21)
- поток седиментации для фосфора, внутренняя нагрузка. Если они неизвестны для исследуемого ОВО, в первом приближении они считаются такими же, как и для оз. Нижнее Суздальское в 1998 году (см. [5, 6], а также таблицу 4.23).
= 3,3,
= 1,9 [
]
- удержание БВ биомассой в ОВО. Определяется по формуле (см. [27]), с учетом внешней нагрузки:
(22)
Q [м/год] - слой стока, , где H - средняя глубина водоема,
- время водообмена.
Если оно неизвестно для ОВО, принимается = 24 месяца.
- площадь водосборной поверхности,
- площадь водных объектов в пределах водосборной поверхности.
Для определения - атмосферной нагрузки на ОВО используется ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" [3]. С помощью его геоинформационных слоев и баз данных определяется среднегодовая атмосферная нагрузка на исследуемый ОВО.
В случае отсутствия информации об атмосферной нагрузке на исследуемый ОВО используются приближенные оценки нагрузки [26, 27].
= 5 [
] - атмосферная нагрузка на ОВО.
С учетом приведенных зависимостей окончательное выражение для критической нагрузки Робщ для ОВО выглядит следующим образом:
(23)
где (24)
5. Сравнение величин внешней и критической нагрузки
на исследуемый обособленный водный объект.
Прогнозирование изменения экологической ситуации
на несколько лет вперед при "оптимистическом" и
"пессимистическом" развитии событий.
5.1. Внешняя нагрузка на ОВО определяется как сумма:
- атмосферная нагрузка. Для расчета критических нагрузок для ОВО считается равной нулю.
- нагрузка от точечных источников загрязнения. Для ОВО Санкт-Петербурга равна нулю.
- суммарный вынос веществ с водосбора.
[
] - модули выноса вещества;
[
] - площади различных типов подстилающей поверхности; A - [
] - площадь водоема.
Внешняя нагрузка на водосборную территорию ОВО за год вычисляется по методике, изложенной в главе 4.2 (см. также [2]). Внешняя нагрузка за время вычисляется следующим образом:
, [кг],
Разность между внешней и критической нагрузкой за время запишется так:
Время проведения расчета должно быть больше времени водообмена ОВО. В том случае, если это время неизвестно, то период
= 2 года.
5.2. Прогнозирование изменения экологической ситуации на несколько лет вперед при "оптимистическом" и "пессимистическом" развитии событий
При анализе динамики влияния внешней нагрузки на водосборную территорию ОВО, сравнения ее с критической нагрузкой рассматривается два сценария: "оптимистический" и "пессимистический". Эти сценарии отличаются долей воды, попавшей в канализацию за год (подробнее см. раздел 4.2.6). Данные по коэффициентам стока в канализацию для обоих вариантов приведены в Таблице 4.15.
Для остальных типов подстилающей поверхности ВП ОВО Ккан = 0,7.
Результаты расчетов сводятся в Таблицу 5.1.
Таблица 5.1.
Прогноз нагрузки на исследуемый ОВО с учетом оптимистического
и пессимистического развития событий
Интервал времени , "Delta"t, год |
Внешняя нагрузка |
Критическая нагрузка |
Разность нагрузок |
|
Оптимистический вариант |
Пессимистический вариант |
|||
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
--- |
--- |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
5.1.1. а. Возможные "Оптимистические" факторы при прогнозировании.
- увеличение попадания дождевых, талых и поливомоечных вод в канализацию;
- увеличение количества осадков, что приводит к разбавлению загрязняющих веществ;
- окончание строительства каких-либо объектов на водосборной поверхности ОВО, что приводит к прекращению поступления загрязняющих веществ от стройплощадок;
- благоустройство, асфальтирование территорий на водосборной поверхности ОВО, что приводит к большему стоку в канализацию загрязняющих веществ;
- строительство локальных очистных сооружений;
- закрытие или перепрофилирование промышленных предприятий.
б. Возможные "Пессимистические" факторы при прогнозировании.
- относительно большие потери, по сравнению с "оптимистическим" вариантом, дождевых, талых и поливомоечных вод;
- уменьшение количества осадков;
- начало строительства промышленных и жилых объектов, автодорог на водосборной поверхности ОВО;
- уменьшение пропускной способности канализации;
- ввод в строй промышленных предприятий.
При анализе многолетнего влияния внешней нагрузки на водосборную территорию ОВО следует руководствоваться данными расчетов по разделу 4.2.
6. Оценка эффективности возможных природоохранных
мероприятий для ОВО с целью разработки
соответствующего плана
Рассматриваются следующие природоохранные мероприятия для ОВО, влияющие на уменьшение критической нагрузки на ОВО (см. табдицу 6.1:
Таблица 6.1.
Мероприятие |
Методы выполнения |
Корректировка расчетных величин, входящих в модели внешней и критической нагрузок |
1. Снижение внешней нагрузки на водные объекты |
1. Строительство ЛОС |
Уменьшение количества загрязняющих веществ, поступающих с водосбора, на величину эффективности работы ЛОС: Lc=LcKлок |
2. Благоустройство территории водосборной поверхности ОВО |
|
|
3. Увеличение канализованности территории, повышение эффективности ее работы. |
Увеличение доли дождевого, талого и поливомоечного стока, попадающего в канализацию |
|
2. Изъятие загрязненного слоя донных отложений |
Уменьшение токсичности ДО и как следствие, уменьшение обратного поступления загрязняющего вещества в воду. |
Уменьшение величины fin - [мг /(м2*мес.)] - внутренняя нагрузка вещества. Берется из данных натурных наблюдений. В случае их отсутствия считается, что fin уменьшается для всех веществ одинаково, пропорционально количеству изъятых донных отложений. |
3. Изоляция донных отложений в результате подсыпки песка |
Уменьшение токсичности ДО и как следствие, уменьшение обратного поступления загрязняющего вещества в воду. |
Уменьшение величины fin - Берется из данных натурных наблюдений. В случае их отсутствия считается, что fin уменьшается для всех веществ одинаково, пропорционально площади засыпанных донных отложений |
4. Снижение поступления в ОВО биогенных веществ и стоков |
Ликвидация или уменьшение сбросов для с/х предприятий, ферм на территории водосборной поверхности ОВО |
В случае, например, снижения площади посева уменьшаются сбросы биогенов. Для ферм снижение поголовья также ведет к уменьшению сбросов. |
5. Ограничение поступления в водные объекты болотных вод. |
Осушение болот, увеличение канализованности территорий. |
Уменьшение сбросов с площади болот на территорию водосборной поверхности ОВО |
Приложение
Пример расчета критической нагрузки на ОВО
Объект N 3548, полевой N ГГИ-180, название: Пруд в парке Авиаторов.
План-схема водосборной поверхности представлен на Рис.1
Рис. 1. План - схема водосборной поверхности пруда в парке Авиаторов.
Анализ данных геоинформационных слоев ИАК "Экологический паспорт Санкт-Петербурга" позволяет выделить следующие параметры водосборной территории:
Таблица 1.
Тип используемой территории |
Площадь, кв.м. |
% от общей площади водосборной поверхности (бассейна) |
1 |
2 |
3 |
Площадь зеркала |
31851 |
|
Объем воды |
42700 |
|
Площадь водосборной территории, без зеркала ОВО |
1736389 |
1,0 |
Автомобильные дороги, мосты |
174326 |
0,1 |
Мосты |
|
|
Железные дороги |
|
|
Жилые кварталы повышенного уровня комфортности (центр города, с регулярной механизированной уборкой, сплошной асфальтированной территорией) |
0 |
0 |
Современные городские жилые кварталы |
920752 |
0,53 |
Промышленные предприятия 1-й группы |
0 |
0 |
Промышленные предприятия 2-й группы |
0 |
0 |
Кварталы индивидуальной жилой застройки, садоводства |
0 |
0 |
Кровли зданий и сооружений |
206634 |
0,119 |
Газоны |
190362 |
0,11 |
Луга, парки |
244664 |
0,141 |
Леса |
0 |
0 |
Территории, примыкающие к промышленным предприятиям |
0 |
0 |
Месторождения полезных ископаемых |
0 |
0 |
Перевалочные пункты и пункты переработки, утилизации и складирования отходов. |
0 |
0 |
Пункты снеготаяния |
0 |
0 |
Животноводческие комплексы |
0 |
0 |
Земли с/х назначения |
0 |
0 |
В целом по водосборной поверхности (бассейну) |
|
1,0 |
1. Данные мониторинга.
Данные ГГИ [14, 15] по рассматриваемому ОВО представлены:
по воде - в таблице 2;
по донным отложениям - в таблице 3.
Таблица 2. - Данные мониторинга по воде.
Наименование параметра |
Значение 2005 г. |
Значение 2006 г. |
Координаты отбора проб, десят. градус |
Д-30,3024; Ш-59,8683 |
Д-30,3024; Ш-59,8683 |
Дата отбора проб |
02.08.2005 |
19.07.2006 |
Т°С |
22,1 |
19,3 |
Прозрачность по диску Секи, м |
0,8 |
0,25 |
Eh, mV |
170 |
107 |
О2, мг/л |
8,29 |
4,76 |
рН |
8,7 |
8,97 |
БПК 5, мгО2/л |
0,93 |
5,2 |
N-NH4, мг/л |
<0,08 |
0,33 |
N-NО3, мг/л |
<0,12 |
<0/12 |
N-NО2, мг/л |
0/002 |
0,0070 |
Робщий, мг/л |
0,180 |
0,13 |
Ni, мг/л |
0/0049 |
0,0012 |
Zn, мг/л |
0/015 |
0,005 |
Сu, мг/л |
0/0033 |
0,0020 |
Мn, мг/л |
0/29 |
0,25 |
НУВ, мг/л |
0,090 |
0,34 |
ИЗВ |
6,1 |
6,9 |
Класс качества воды |
IV - "очень грязная" |
IV - "очень грязная" |
Таблица 3. - Данные мониторинга по донным отложениям (ДО)
Наименование параметра |
Значение в донных отложениях 2005 г. |
Координаты отбора проб, дест. градус |
Д-30,3017; Ш-59,8683 |
Дата отбора проб |
05.04.2005 |
Сu, мг/кг |
35 |
Ni, мг/кг |
31 |
Zn, мг/кг |
120 |
Рb, мг/кг |
23 |
Нефтепродукты, мг/л |
230 |
Зольность, % |
95,04 |
Класс загрязнения |
Слабозагрязненные |
Пруд б/н N 180 в 2005 г.
Содержание кислорода в воде 8,29 мг/л или 95,8% насыщения; рН несколько выше нормы - 8,7. Eh равен 170 мВ. Концентрация Робщ 0,18 . Вода загрязнена медью (3 ПДК), марганцем (29 ПДК), цинком (1,4 ПДК) и нефтепродуктами (3,2 ПДК). ПДК
превышено в 1,8 раза.
ИЗВ составил 6,1 (VI класс) - вода "очень грязная".
Пруд б/н N 180 в 2006 г.
Содержание кислорода в воде неудовлетворительное, ниже нормы и равно 4,76 при насыщении 52,0%. Окислительно-восстановительный потенциал равен 107 мВ. рН превышает верхнюю границу норматива и равен 8,97. Концентрация Робщ сравнительно высокая - 0,13
. Вода загрязнена лабильными органическими веществами, медью, нефтепродуктами и, очень сильно, марганцем. Концентрации перечисленных ингредиентов составили соответственно 2.6; 2.0; 6.8 и 25 ПДК.
Условное значение ИЗВ - 6.9. Вода классифицирована как "очень грязная" (VI класс качества).
2. Расчет критической нагрузки на ОВО.
1. Сu. ПДКрыб = 0,001 , ПДКcан-гиг - 1
. Расчет будем вести для обоих случаев:
[
] - критическая концентрация загрязняющего вещества в воде - в данном случае санитарно-гигиеническая ПДК (для сравнения выберем также и рыбохозяйственной ПДК);
[
] - начальная концентрация загрязняющего вещества в воде. Это количество вещества, находящегося в воде измеренное в результате мониторинга (см. ИАК ЭП СПб [4], работы [6-10]);
h, м, - глубина водоема;
мес. интервал времени расчета критической нагрузки. Согласно [4], он должен превышать время водообмена изучаемого водоема.
а.) Для санитарно-гигиенической ПДК (считаем время полного водообмена - 24 мес.).
= 1,34(1000-2)/24 + 8,33 - 4,164 = 59,8
.
б.) Для рыбохозяйственной ПДК (считаем время полного водообмена - 24 мес.):
= 1,34(1-2)/24 + 8,33 - 4,164 = 4,216
.
В этом случае значения критической нагрузки могли получиться и отрицательными.
3. Расчет внешней нагрузки на ОВО.
Согласно методики [3] расчета внешней нагрузки на ОВО (см. также п. 4.2 настоящих методических рекомендаций) определятся количество дождевых, талых и поливомоечных вод, выпавших на водосборную территорию ОВО:
= 421538
;
= 262542
;
= 15689
.
Количество Сu, попадающее с застроенной территории (см. [3], а также Таблицу Приложения 3 этой работы):
=
;
=
;
=
.
Определим количество поступающей меди с жилых кварталов (жк). Доля площади водосборной поверхности для них - 0.53.
Сток:
= 111708
;
= 69574
;
= 4158
.
Количество Cu в стоке с жилых кварталов:
= 2,234 кг;
= 5,287 кг;
= 0,16 кг.
Общее количество меди, которое будет поступать в ОВО за 24 месяца, составит 15,3 кг. Принимая, что в канализацию уходит 70% от общего числа загрязнителя, количество меди, поступившее на водосборную поверхность от жилых кварталов ОАО, составляет 4,6 кг.
= 6,027
.
Таким образом, в случае расчета критической нагрузки с использованием рыбохозяйственного ПДК по меди? критическая нагрузка превышена и приведет к необратимым последствиям.
Результаты расчета критической нагрузки можно представить в виде следующей таблицы 4:
Таблица 4/
Вещество |
Критическая нагрузка по отношению к ПДК за t=24 мес., мг/(м2*мес.) |
Внешняя нагрузка от жилых кварталов за t=24 мес., мг/(м2*мес.) |
|
Пессимистический вариант |
Оптимистический вариант |
||
Сu |
4.216 |
6.027 |
2.004 |
Мn |
19.6 |
141 |
47 |
--- |
|
|
|
и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<< Назад |
||
Содержание Распоряжение Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства... |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.