Анализ качества очистки сточных вод ОАО "БМК"
Загрязнение водных ресурсов сточными водами. Влияние выпуска сточных вод металлургических предприятий на санитарное и общеэкологическое состояние водоемов. Нормативно-правовая база в области очистки сточных вод. Методика оценки экологических аспектов.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.04.2015 |
Размер файла | 214,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Показатель |
Сезон года |
ПДК |
||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Температура, ?С |
17 |
21 |
23 |
20 |
16, 0 - 23, 0 |
|
рН |
7, 8 |
7, 3 |
7, 9 |
8, 1 |
6, 5 - 8, 5 |
Результаты исследований показали, что температура поступающей сточной воды в весенний, летний и осенний сезоны года не имела отклонений от оптимальных величин. При оптимальной реакции среды это является очень важным условием для успешной очистки сточных вод. Однако необходимо отметить, что минимальное значение температуры (17?С) наблюдалось в зимний период и было на уровне нижнего предела требуемой величины, максимальное - в летний (23?С).
Концентрацию водородных ионов сточных вод необходимо определять потому, что стоки канализации имеют кислую реакцию. В результате чего создается опасность гибели микроорганизмов биологической пленки, а после сброса таких стоков в водоем возникает угроза гибели в нем флоры и фауны, снижения его самоочищающей способности.
При рН 6, 0 жизнедеятельность микроорганизмов на биологических фильтрах снижается, а при рН менее 5, 0 в ряде случаев прекращается совсем (Кошкина, 2007).
Как показывают данные таблицы 2, рН сточных вод во все исследуемые периоды составил 7, 3 - 8, 1, что соответствует значению ПДК.
Среди основных загрязняющих веществ, прежде всего органической природы, присутствующих в сточных водах очистных сооружений, по физическому состоянию (размеру составляющих частиц), выделяют соединения в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях. По мере изменения степени дисперсности частиц загрязняющих веществ происходит последовательное их изъятие на всех ступенях биологической очистки. Среди них для характеристики работы сооружений механической очистки большое значение имеют взвешенные вещества, т.е. частицы нерастворимого твердого вещества, плавающие по всему объему жидкости (грубые суспензии) (Василенко, Никифоров, 2009)
Таблица 3
Содержание взвешенных и оседающих веществ в сточных водах ОАО БМК, мг/дм3 за 2012 год
Показатель |
Сезон года |
ПДК |
||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Взвешенные вещества |
90 |
50 |
80 |
58 |
10 |
|
Оседающие вещества |
30 |
60 |
20 |
60 |
6 |
Содержание взвешенных и оседающих веществ в сточных водах ОАО БМК в течение года превышало предельную концентрацию. При анализе сезонной динамики установлено, что наибольшее содержание взвешенных веществ наблюдалось зимой и летом, достигая значений 9 и 8 ПДК соответственно.
Наибольшее содержание оседающих веществ наблюдалось осенью и весной. Превышение от предельной концентрации составляло 6 ПДК.
Необходимость определения содержания этой группы веществ в сточных водах обусловлена присутствием в них одного из наиболее вредных взвешенных веществ органического происхождения лигнина. Большая часть его извлекается из сточных вод в процессе очистки. При высоких концентрациях взвешенных веществ в сточных водах лигнин на очистных сооружениях, как правило, не полностью выпадает в осадок в отстойниках и может поступать со сточными водами в водоемы. Попадая в жабры рыб, лигнин вызывает их закупорку, затрудняет дыхание и приводит к гибели рыбы (Кошкина, 2007).
Для характеристики работы сооружений механической очистки большое значение имеет содержание не только взвешенных, но и количество оседающих веществ. Оседающие вещества - это часть взвешенных веществ, выпадающих в осадок за 2 ч отстаивания в лабораторном цилиндре; они рассчитываются по объему (см дм3/) и весу (мг/ дм3) (Кондратьев, 2007)
Из данных таблицы 3 видно, что уровень содержания оседающих веществ максимальным был весной, в другое время года он снижался: осенью - в 1,5 раза, летом - в 2,6 раз, зимой - в 1,8 раз.
Перед сооружениями биологической очистки ставится задача глубокого удаления всех форм азотсодержащих соединений. В сточных водах азот представлен, в основном, в виде минеральной (NH4+ , NО2-, NО3-) и органической (аминокислоты и др. органические соединения) составляющих (Волкова, Ведерникова, 2012)
Таблица 4
Содержание азота в сточных водах ОАО БМК за 2012 года, мг/ дм3
Показатель |
Сезон года |
ПДК |
||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Азот аммонийный |
0, 51 |
0, 80 |
0, 88 |
0, 56 |
0, 40 |
|
Нитриты |
0, 18 |
0, 27 |
0, 41 |
0, 28 |
0, 08 |
|
Нитраты |
12 |
20 |
21 |
11 |
40, 00 |
Как показывают данные таблицы 4, наибольшее поступление азота аммонийного наблюдалось в летний период (0, 88 мг/ дм3), в другие периоды года оно снижалось: осенью и зимой -на 30%, весной - на 10 %. В первом квартале года значение этого показателя было самым невысоким и превышало ПДК на 7, 5%, тогда как осенью оно превышало ПДК на 27 %; весной и летом превышало на 200% .
В сточных водах до их очистки азот в окисленных формах (нитриты и нитраты) как правило, отсутствует. Окисленные формы азота отсутствуют даже в том случае, если в производственных стоках имелись нитриты и нитраты. Денитрификация примесей сточной воды объясняется процессами анаэробиоза при транспортировании сточных вод по системе водоотведения, действием бактерий, денитрифицирующих окисленные формы азота до молекулярной формы. Окисленные формы азота появляются после биологической очистки сточных вод, свидетельствуя о полной завершенности процесса (Кошкина, 2007).
Азот служит питательной средой для многих микроорганизмов, применяемых при биологической очистке в аэротенках и необходим для нормальной работы биологической пленки очистных канализационных сооружений. В случае его значительного количества в сточных водах, а также после биологической очистки и разбавления в водоеме его содержание увеличивается, усиливается разрастание сине-зеленых водорослей (цветение воды), что часто наблюдается в летний период (Ильин, Колесников, 1998).
Содержание нитратов во все исследуемые периоды в сточных водах находилось в пределах нормативных значений. Самым высоким оно было также в летний, самым низким - в зимний период, весной и осенью занимало промежуточное значение.
Концентрация нитритов в течение всего года превышала ПДК: зимой - в 1,8; весной - в 2,9; летом - в 4; осенью - в 2,8 раза, что является признаком нарушения технологии биологической очистки сточных вод.
Хлориды и сульфаты - примеси сточных вод, не влияющие на скорость и эффективность процесса очистки, если их концентрация невелика; при этом их концентрация в сточных водах не изменяется. Хлориды не влияют на биохимические процессы даже при концентрациях 10 г/л, но во избежание засоления воды водоемов - приемников сточных вод следует предотвращать сброс высокоминерализованных производственных сточных вод в поселковую систему водоотведения.
Концентрация сульфатов может изменяться лишь в анаэробных условиях при очистке сточных вод в двухъярусных отстойниках и сбраживании осадка в метантенках. В этих процессах сульфаты восстанавливаются до сульфидов и при концентрации более 1 г/дм3 могут нарушать процесс метанового брожения (Селицкий, 2009)
Таблица 5
Содержание анионов в сточных водах в 2012 г., мг/дм3
Показатель |
Сезон года |
ПДК |
||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Сульфаты |
124 |
178 |
235 |
190 |
500, 0 |
|
Хлориды |
52 |
115 |
264 |
121 |
300, 0 |
|
Фосфаты (по фосфору) |
1, 34 |
2, 38 |
3 |
1, 56 |
0, 2 |
Как показывают результаты исследований, представленные в таблице 5, содержание сульфатов в сточных водах в течение всего периода наблюдений находилось в пределах 78, 1- 235, 8 мг/дм при ПДК 500 мг/дм3 (СанПиН 2.1.5.980-00) . Концентрация хлоридов имела значительно больший диапазон колебаний (52,3- 264,6 мг/дм3), но также не превышала допустимой величины. При изучении сезонной динамики данных показателей установлено, что максимальные их значения установлены в летний период, минимальные - в зимний, весной и осенью - удерживались примерно на одном уровне.
Источником фосфора в сточных водах являются физиологические выделений людей, отходы хозяйственной деятельности человека и некоторые виды производственных сточных вод. Содержание азота и фосфора в сточных водах характеризует качество процесса биологической очистки. Азот и фосфор -- компоненты материала клеток микроорганизмов. Их называют биогенными элементами, при отсутствии азота и фосфора в сточных водах процесс биологического окисления примесей сточной воды невозможен. На очистных сооружениях фосфаты применяют в технологии производства для выращивания дрожжей, а также для нормальной работы биологической пленки очистных сооружений. При поступлении сточных вод для предварительной механической очистки в отстойнике концентрация фосфатов заметно задерживает осаждение взвешенных веществ (Пыриков, Вильданов, 2008).
Данные таблицы 5 показывают, что содержание фосфатов, поступающих со сточными водами на очистку, превышает ПДК. При допустимой величине 0, 2 мг/дм3, концентрация фосфатов составила летом 3, 3 мг/дм3, что выше ПДК в 16, 5 раз. Зимой, весной и осенью значение этого показателя понижалось, но также оставалось значительно выше критического уровня в 6, 7; 11, 9; и 7, 8 раз соответственно.
Наиболее полную информацию о загрязненности сточных вод легкоокисляемыми органическими веществами возможно получить только после определения БПК в натуральной (взболтанной) пробе. БПК пробы сточных вод -- кислородный эквивалент степени загрязненности сточных вод биохимически окисляемыми органическими веществами. БПК устанавливает количество кислорода, необходимое для жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в окислении и деструкции органических соединений примесей сточной воды. БПК характеризует часть органических примесей, окисляемых биохимически и находящихся в растворенном и коллоидном состояниях, и часть примесей во взвешенном состоянии, которая способна расщепляться под действием экзоферментов (Соколов, Панарина, 2008).
Из данных таблицы 6 видно, что зимой и осенью биохимическое потребление кислорода было в пределах допустимых величин. Однако весной оно возрастало по сравнению с этими значениями в 6, 1 раза и превышало допустимое значение в 4, 8 раза. Летом БПК продолжало расти, что составило 52, 7 мг/дм3. Данное значение было максимальным за весь период исследований, оно превысило ПДК в 8, 8 раза. Это свидетельствует о высоком содержании в сточных водах углеродсодержащей органики, окисляющейся биологическим способом и выполняющей роль активного субстрата для микроорганизмов.
Таблица 6
Окислительные свойства сточных вод за 2012 год мг/дм3
Показатель |
Сезон года |
ПДК |
||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
БПКполн |
4, 8 |
29, 1 |
52, 7 |
4, 9 |
6, 0 |
Промышленные сточные воды являются одним из источников поступления тяжелых металлов в природные водоемы. Все промышленные примеси, присутствующие в сточных водах, в той или иной мере неблагоприятно воздействуют на нормальное функционирование и жизнеспособность активного ила. Особую проблему представляют токсичные (ядовитые) сточные воды, убивающие активный ил. Сточные воды содержат большое количество разнообразных токсикантов, из которых можно выделить два основных типа: ксенобиотики (органические токсины) и тяжелые металлы (Зильберман, Налимова, 1999).
Тяжелые металлы извлекаются из сточных вод при биологической очистке путем их активной сорбции илом. Данные по содержанию тяжелых металлов в сточных водах, поступающих на очистные сооружения, приведены в таблице 7.
Таблица 7
Содержание металлов в сточных водах за 2007-2012 года, мг/дм3
Металлы: |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
ПДК |
|
Железо общее |
0,45 |
0,47 |
0,33 |
0,35 |
0,31 |
0,35 |
0,10 |
|
Алюминий |
0,065 |
0,061 |
0,057 |
0,051 |
0,044 |
0,050 |
0,040 |
|
Хром 3+ |
0,18 |
0,17 |
0,11 |
0,12 |
0,09 |
0,08 |
0,070 |
|
Медь |
0,007 |
0,007 |
0,006 |
0,006 |
0,002 |
0,003 |
0,001 |
|
Марганец |
0,056 |
0,052 |
0,048 |
0,041 |
0,033 |
0,020 |
0,010 |
|
Никель |
0,038 |
0,035 |
0,027 |
0,030 |
0,027 |
0,021 |
0,010 |
|
Свинец |
0,2 |
0,18 |
0,18 |
0,11 |
0,1 |
0,08 |
0,100 |
|
Цинк |
0,023 |
0,033 |
0,022 |
0,018 |
0,015 |
0,012 |
0,010 |
Исходя из данных таблицы, можно сказать, что за весь период наблюдения по всем показателям наблюдалось превышение ПДК, наибольшее превышение наблюдалось в период с 2007 по 2009 год, до кризиса. После рецессии в 2009 году объемы производства уменьшились, с чем и связано понижение содержания металлов в сточных водах. Наиболее сильно выделяется содержание железа (превышение ПДК в 3,5-4 раза), марганца (в 2-5 раза), никеля (в 2-4 раза).
Тяжелые металлы - наиболее распространенная группа токсичных трудноокисляемых загрязнений, присутствующих в сточных водах. В неочищенных сточных водах металлы представлены разнообразными химическими соединениями во взвешенной, коллоидной, растворенной и нерастворенной формах. Некоторые из солей тяжелых металлов, например, меди, цинка, трехвалентного хрома в щелочной среде выпадают в осадок. Другие, гидролизуясь, значительно подкисляют сточные воды. Как правило, тяжелые металлы и их соли действуют на активный ил как токсиканты, угнетая его окислительную способность. Они вызывают денатурацию ферментов активного ила, это ингибирует их активность и нарушает проницаемость мембран у организмов ила, что приводит к его гибели (Кошкина, 2007).
В процессе биохимической очистки часть ионов тяжелых металлов аккумулируется илом. При этом происходит образование комплексов ионов с белком активного ила, следствием чего является, с одной стороны, накопление соединений металлов в осадках, а с другой - снижение качества очистки сточных вод, так как сорбированные металлы концентрируются в активном иле и с возвратным илом неоднократно попадают в аэротенк, где значительная часть подаваемого кислорода воздуха затрачивается не на эффективное биологическое окисление загрязнений, а на восстановление свойств активного ила после токсического повреждающего воздействия. Тяжелые металлы ингибируют активный ил при концентрациях 1-5 мг/ дм3.
Степень удаления тяжелых металлов в процессе биологической очистки на очистных сооружениях зависит от природы металла, его начальной концентрации в неочищенных сточных водах, дозы ила, времени контакта сточных вод с илом и эффективности сорбции соединений металлов, в которой активно участвует все тот же полисахаридный гель активного ила (Селицкий, 2009).
В результате анализа качественного и количественного состава сточных вод, поступающих на очистку, и сбрасываемых в водоем, можно сказать, что по ряду показателей наблюдается превышение нормативов: по взвешенным веществам (в 8-9 раз), железу (превышение ПДК в 3,5-4 раза), марганцу (в 2-5 раза), никелю (в 2-4 раза).
3.2 Оценка эффективности работы очистных сооружений ОАО «БМК»
С целью оценки эффективности работы очистных сооружений, провели анализ качества очищенных сточных вод, сбрасываемых в реку Белая, и полученные результаты сравнили с качественными показателями исходных сточных вод. Результаты исследований приведены в таблице 8.
По данным таблицы 8 видно, что по большинству определяемых показателей сточные воды после очистки также не соответствовали требованиям СанПиН, хотя и произошло некоторое улучшение их значений. Так, концентрации взвешенных, оседающих веществ, азота аммония, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, фосфатов, БПКполн, железа общего, никеля и хрома в сточных водах после очистки снизились на 40, 42, 45, 38, 35, 16, 25, 31, 39, 10, 12, и 11% соответственно. Однако следует отметить, что значения этих показателей даже после очистки сточных вод превышали предельно допустимые: по взвешенным веществам - в 2, 11, оседающим веществам - в 2,2 раз, нитритам - в 2,3, фосфатам - 7,4, БПК полн, - 2,3, железу общему - в 2, никелю - в 1,5, хрому - в 8,6 раза. Прозрачность очищенных сточных вод была меньше нормативного значения на 0,9 см, запах обнаруживался непосредственно и его интенсивность соответствовала 3 баллам при требуемых 2-х баллах. Цвет сточных вод после очистки был серым и обнаруживался в столбике воды глубиной 10 см, что не удовлетворяет требованиям к очищенным сточным водам. Температура, рН, концентрации нитратов, ионов аммония, сульфатов, хлоридов находились в пределах допустимых значений.
Таблица 8
Показатели качества сточных вод, поступающих в реку Белая
Показатель |
Стадия обработки |
ПДК, норматив (СанПиН 2.1.5.980-00) |
||
До очистки |
После очистки |
|||
Прозрачность, см |
5, 000 |
9, 100 |
Не < 10 |
|
Запах, балл |
5 |
3 |
Не > 2 (обнаруживаемый непосредственно) |
|
Цвет |
Серый (9 см) |
Серый (10 см) |
Не должен обнаруживаться в столбике 10 см |
|
Температура, ?С |
20, 2 |
19,3 |
16, 0 - 23, 0 |
|
рН |
7, 7 |
6, 9 |
6, 5- 8, 5 |
|
Взвешенные вещества, мг/ дм3 |
36, 8 |
22 |
10, 5 |
|
Оседающие вещества, мг/ дм3 |
25, 9 |
15 |
6, 7 |
|
Азот аммонийный, мг/ дм3 |
0, 6 |
0, 38 |
0, 4 |
|
Нитриты, мг/ дм3 |
0, 28 |
0, 18 |
0, 08 |
|
Нитраты, мг/ дм3 |
16, 5 |
10, 7 |
40 |
|
Сульфаты, мг/ дм3 |
182, 2 |
153 |
500 |
|
Хлориды, мг/ дм3 |
138, 4 |
103, 8 |
300 |
|
Фосфаты (по фосфору), мг/ дм3 |
1, 1 |
0, 4 |
0, 2 |
|
БПКполн, мг О2/ дм3 |
22, 9 |
14 |
6 |
|
Железо общее, мг/ дм3 |
0, 45 |
0, 35 |
0, 1 |
|
Никель, мг/ дм3 |
0, 027 |
0, 021 |
0, 01 |
|
Хром, мг/ дм3 |
0, 085 |
0, 08 |
0, 07 |
В целом, эффективность очистки сточных вод следует считать неудовлетворительной. Эффективность очистки по взвешенным веществам составляет 61%, по оседающим веществам - 57%, по нитритам - 64%, по фосфатам - 36%, по железу и никелю - 77%, по хрому - 94%. Средняя арифметическая эффективность очистки по данным показателям составляет 66,5%. Такое положение в значительной степени объясняется физической изношенностью технологического оборудования.
3.2.1 Органолептические и гидрохимические показатели речной воды
Эффект очистки сточных вод наиболее быстро и просто оценивается по прозрачности очищенной воды, которая зависит от качества очистки, а также от наличия в воде мелких, не оседающих за два часа хлопьев активного ила и диспергированных бактерий. Прозрачность -- наиболее оперативный, чутко реагирующий на нарушения, показатель качества очистки. Любые, даже незначительные, неблагоприятные изменения в составе сточных вод и в технологическом режиме их очистки приводят к диспергированию хлопьев ила, нарушению хлопьеобразования, а, следовательно, к уменьшению прозрачности очищенной воды (Соколов, Панарин, 2008).
Биологическая очистка сточных вод должна обеспечивать не менее 10 см прозрачности очищенной воды. При полной, удовлетворительной биологической очистке прозрачность составляет 30 и более сантиметров, причем при такой прозрачности все другие санитарные показатели загрязнения, как правило, соответствуют высокой степени очистки.
Исходя из выше изложенного, проведены исследования по определению прозрачности очищенной на очистных сооружениях канализации сточной воды до и после сброса ее в реку Белая. Из данных, представленных в таблице 9, видно, что в весенний пepиoд прозрачность воды значительно уменьшается.
Причем, уменьшение прозрачности регистрируется в речной воде, как до сброса, так и после сброса сточной воды. Снижение прозрачности, вероятно, связано с тем, что весной с талыми водами в открытые водоемы попадает большое количество органических и минеральных примесей в твердом и коллоидном состоянии. После сброса очищенных сточных вод в реку уменьшалась прозрачность природных вод во все периоды исследований, весной интенсивность запаха превышала 2 балла (что не соответствует ПДК). В другие периоды сезонных изменений в запахе и цвете как до сброса, так и после сброса очищенных сточных вод не обнаружено.
Однако окраска природной воды после сброса очищенных стоков была установлена в столбике воды меньшей глубины, чем до сброса, что также свидетельствует о загрязнении речной воды.
Таблица 9
Органолептические показатели речной воды до и после сбросов ОАО БМК за 2012 год
Показатель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Прозрачность, см |
19 |
15 |
18 |
18 |
16 |
13 |
15 |
16 |
Не < 10 |
|
Запах, балл |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
2 |
Не > 2 |
|
Цвет |
Прозрачный (18) |
Прозрачный (15) |
Не более 10 см |
В таблице 10 представлены физико-химических показателей речной воды до и после сброса очищенных сточных вод ОАО БМК за 2012 год
Таблица 10
Физико-химические показатели речной воды до и после сбросов
Показатель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Температура, ?С |
2 |
10 |
18 |
8 |
3 |
12 |
20 |
10 |
Не > 28?С летом; не > 8?С зимой |
|
рН |
7, 9 |
7, 6 |
7, 8 |
8, 0 |
8, 0 |
7, 7 |
7, 9 |
8, 2 |
6, 5 - 8, 5 |
Согласно полученным данным, температура воды в реке до и после сброса в нее очищенных сточных вод практически оставалась на одном и том же уровне с разницей в 1 - 2 ?С. Активная реакция среды находилась в пределах допустимых значений со сдвигом в сторону щелочной среды. Изменения рН природных вод в кислую или щелочную среду свыше нормативных негативно отражаются на гидробионтах.
Одним из очень важных показателей при оценке загрязненности водных объектов являются взвешенные вещества. Из таблицы 11 видно, что концентрация взвешенных веществ в исследуемой воде до сброса значительно меньше уровня содержания их в пробах после сброса: зимой - в 1, 5; весной и летом - в 2; осенью - в 3, 1 раза. Причем содержание взвешенных веществ в речной воде после смешения с очищенными сточными водами превышало ПДК в 1, 7; 2, 9; 3; 2, 5 раза по сезонам года соответственно.
Таблица 11
Содержание взвешенных веществ в речной воде до и после сбросов ОАО БМК в 2012 году
Показатель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Взвешенные вещества, мг/ дм3 |
7, 1 |
8, 1 |
8, 6 |
8, 4 |
10, 6 |
16, 2 |
17, 2 |
26 |
10, 4 |
|
Оседающие вещества, мг/ дм3 |
4, 6 |
5, 5 |
6, 1 |
5, 8 |
7, 1 |
11, 6 |
12 |
19 |
6, 7 |
При изучении сезонной динамики содержания взвешенных веществ установлено, самой низкой их концентрация до и после сброса сточных вод была в зимний период, максимальной - в летний, осенью и весной - занимала промежуточные значения. На этом фоне аналогично изменяются концентрации оседающих веществ (таблица 11).
Установленное повышенное количество взвешенных веществ в речной воде после сброса очищенных сточных вод отрицательно влияет на развитие водной фауны. Взвешенные вещества минерального происхождения, после очистки, оседают в водоемах на дне, губительно действуют на бентос, лишая тем самым планктон кормовых ресурсов (Пыриков, Вильданов, 2008)
В таблице 12 представлены данные по содержанию азот включающих примесей в речной воде.
Таблица 12
Содержание азота в речной воде до и после сброса очищенных сточных вод ОАО БМК, мг/ дм3
Показатель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Азот аммонийный |
0, 18 |
0, 25 |
0, 31 |
0, 23 |
0, 21 |
0, 3 |
0, 34 |
0, 26 |
0, 400 |
|
Нитриты |
0, 02 |
0, 03 |
0, 04 |
0, 03 |
0, 03 |
0, 05 |
0, 07 |
0, 06 |
0, 080 |
|
Нитраты |
7, 6 |
8, 2 |
12, 1 |
7, 9 |
7, 6 |
8, 5 |
12, 5 |
8, 1 |
40 |
Как показывают результаты исследований, до места спуска сточных вод в речной воде в течение года содержится небольшое количество аммиака. Самые высокие его концентрации отмечены в весеннее - летний период, самые низкие - зимой. В течение всего года значения данного показателя не превышали ПДК, т.е. вода здесь не загрязнена. Уровень содержания аммонийного азота в речной воде после сброса очищенных стоков увеличивается и становится максимальным в летний период. Весной его концентрация становилась еще ниже. Повышение содержания аммиака в теплые сезоны года объясняется попаданием большого количества органических загрязнений с поверхностным стоком. Не исключено, что в зимний период процессу аммонификации препятствует низкая температура.
Концентрации нитритов в речной воде до сброса очищенных стоков в течение всего года не превышали ПДК, самыми высокими были летом, минимальными - зимой. После сброса сточных вод уровень содержания нитритов в природной воде увеличился в 1, 5; 1, 7; 1, 8; 2 раза. Увеличения содержания нитратов в речной воде не отмечалось.
Нитраты, попадая в желудочно-кишечный тракт с питьевой водой и продуктами питания, редуцируют в нитриты, быстро всасываются в кровь, концентрируясь в эритроцитах, обладают выраженной способностью окислять гемоглобин эритроцитов с образованием метгемоглобина, не способного снабжать ткани кислородом, в результате чего развивается гипоксия у человека и рыб (Кошкина, 2007).
Под термином «общий фосфор» понимают все виды фосфатов, содержащихся в воде - растворимые и нерастворимые, неорганические и органические соединения фосфора. Установлено, что достаточно удалить из сточных вод один из основных биогенных элементов (азот и фосфор) и «цветение» в водоеме, куда сбрасываются эти сточные воды, не развивается. Поэтому удаление фосфора из сточных вод перед сбросом их в водоемы является более необходимым, чем удаление азота (Груздев, 2008)
Таблица 13
Содержание анионов в речной воде до и после сброса очищенных сточных вод ОАО БМК за 2012 год, мг/дм3
Показа- тель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Фосфаты |
0, 12 |
0, 18 |
0, 19 |
0, 18 |
0, 26 |
0, 38 |
0, 47 |
0, 36 |
0, 2 |
|
Сульфа- ты |
210 |
260 |
280 |
220, |
212 |
261 |
282 |
226 |
500 |
|
Хлориды |
167 |
173 |
164 |
180 |
170 |
175 |
168 |
184 |
300 |
Как видно из таблицы 13, содержание фосфатов в речной воде до сброса очищенных сточных вод соответствовало допустимым величинам, после сброса - увеличивалось в 2, 2; 2, 1; 2, 5; 2 раза и превышало ПДК в 1, 3; 1, 9; 2, 4; 1, 8 раза зимой, весной, летом, осенью. Концентрации сульфатов и хлоридов не превышали ПДК и удерживались на одном уровне до и после сброса очищенных сточных вод. Максимальный уровень сульфатов установлен в обеих контролируемых зонах в летний период, хлоридов - в осенний, минимальный - зимой и летом. Выявленные сезонные изменения связаны с загрязнением речной воды дождевыми сточными водами, несущими в себе загрязняющие вещества органической природы.
Результаты определения окисляемости воды представлены в таблице 14.
Из таблицы видно, что даже выше места сброса стоков в летний период окисляемость воды в реке высокая и равна значению 1, 07 ПДК. Это объясняется загрязнением воды поверхностным стоком во время паводка и дождей. После сброса очищенных сточных вод окисляемость речной воды повышается зимой на 33; весной на 51; летом на 26; осенью на 27 %. Следует отметить, что в зимнее время этот показатель фактически равен предельно допустимому значению, а весной, летом и осенью превышает его на 8, 3; 35 и 8, 4 % соответственно.
Таблица 14
Окислительные свойства речной воды до и после сбросов ОАО БМК за 2012 год, мг О2/дм3
Показа- тель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Перманг. Окисля- емость |
4, 5 |
5, 0 |
7, 5 |
5, 9 |
6, 0 |
7, 5 |
9, 4 |
7, 5 |
7, 0 |
|
БПКполн |
2, 1 |
2, 0 |
1, 7 |
1, 6 |
3,7 |
3, 6 |
3, 6 |
2, 5 |
2, 0 |
|
Раств. Кислород |
6,0 |
6, 2 |
6, 4 |
6, 1 |
5, 7 |
4, 8 |
6, 2 |
6, 0 |
Не <6, 0 |
Исходя из того, что перманганатная окисляемость является показателем легкоокисляемой органики, можно полагать, что содержание легкоокисляемых загрязняющих веществ органической природы в реке достаточно высоко. Однако необходимо учитывать, что среди загрязняющих веществ имеются органические соединения, которые могут служить субстратом для микроорганизмов. Поэтому при оценке качества воды используют такой важный показатель как биохимическое потребление кислорода (БПК).
Как показывают данные таблицы 14 наиболее высокие значения БПКполн установлены в речной воде до сброса стоков зимой и весной, которые превышали ПДК на 8 и 6, 5 % соответственно, после сброса - зимой - в 1, 9, весной и летом - в 1, 8 раза, осенью значение этого показателя снижалось, но все же превышало уровень ПДК на 27 %.
Факт увеличения БПКполн в весенний и летний периоды можно объяснить поступлением в реку поверхностного стока. Почвенный покров,
Тяжелые металлы - наиболее распространенная группа токсичных, трудноокисляемых загрязнений, присутствующих в водах как сточных, так и природных. В водах металлы представлены разнообразными химическими соединениями во взвешенной, коллоидной, растворенной и нерастворенной формах.
Катионы металлов по своей токсичности значительно различаются и по убыванию их можно расположить в следующий ряд: Hg2+>Cd2+>Zn2+>Cu2+>Pb2+>Ni2+>Co2+>Sn2+>Ba2+>Fe2+>Mn2+>Sr2+>Mg2+>Ca2+ (Кондратьев, 2007)
В процессе биохимической очистки часть ионов тяжелых металлов аккумулируется илом. Экспериментально установлены усредненные нормы эффективности удаления некоторых металлов на сооружениях биологической очистки: Сг - 63-99%, Си - 69-98%, Zn - 44-100%, Ni - 25-74%, Fe - 87-98% (Водяницкий, 2011).
Таблица 15
Содержание тяжелых металлов в речной воде до и после сброса очищенных сточных вод ОАО БМК за 2012 год, мг/дм3
Показа- тель |
До сброса |
После сброса |
ПДК |
|||||||
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
Зима |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
Железо общее |
0, 05 |
0, 09 |
0, 17 |
0, 12 |
0, 08 |
0, 10 |
0, 22 |
0, 19 |
0, 10 |
|
Никель |
0, 002 |
0, 001 |
0, 003 |
0, 003 |
0, 013 |
0, 012 |
0, 014 |
0, 014 |
0, 01 |
|
Хром |
0, 003 |
0, 002 |
0, 002 |
0, 002 |
0, 006 |
0, 008 |
0, 007 |
0, 083 |
0, 070 |
|
Алюминий |
0,038 |
0,037 |
0,041 |
0,035 |
0,040 |
0,050 |
0,045 |
0,049 |
0,040 |
|
Медь |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,002 |
0,003 |
0,004 |
0,004 |
0,001 |
|
Марганец |
0,005 |
0,012 |
0,008 |
0,012 |
0,023 |
0,015 |
0,024 |
0,018 |
0,010 |
|
Свинец |
0,1 |
0,18 |
0,12 |
0,11 |
0,11 |
0,19 |
0,12 |
0,13 |
0,1 |
|
Цинк |
0,009 |
0,007 |
0,002 |
0,058 |
0,015 |
0,012 |
0,018 |
0,011 |
0,010 |
Результаты исследований показали, что концентрация железа в пробах воды после превышала ПДК во все изучаемые периоды, кроме зимнего (таблица 15).
Наиболее высокое содержание железа общего нами установлено в речной воде до сброса летом - 0, 17 мг/дм3, что выше ПДК в 1, 7 раза, весной и осенью оно несколько снижалось, но все же было осенью в 1, 2 раза выше ПДК. После сброса очищенных сточных вод во все периоды значение изучаемого показателя увеличивалось и продолжало превышать нормативный уровень в 2, 2 раза летом и в 1, 9 раз осенью, весной было равно ПДК.
Так же можно выделить марганец, который после сбросов превышал нормативы в 1,5-2 раза и медь (превышение в 3-4 раза) .
Железо - один из наиболее распространенных после алюминия компонентов земной коры (4, 65% по массе): в воде океанов его массовый кларк составляет 0, 000001%, в биосфере - 0, 0005%. В природных водах его среднее содержание колеблется в интервале 0, 01-26, 0 мг/л. В большинстве водоемов концентрация железа составляет до 0, 01 мг/л (Кондратьев, 2007).
Железо входит в состав дыхательных белков, поэтому роль его в организме весьма важна. Железо служит необходимым материалом для синтеза гемоглобина. Этот процесс протекает нормально при наличии определенных количеств железа, меди и кобальта. Активно аккумулирует железо водная флора, причем интенсивность накопления зависит от времени года. Содержание железа в моллюсках значительно зависит от видовых и региональных различий. Высокие концентрации железа оказывают токсический эффект на гидробионтов (Кошкина, 2007).
Содержание никеля и хрома в речной воде было ниже допустимых величин во все наблюдаемые периоды (кроме зимнего) до и после сброса очищенных сточных вод. Самые высокие концентрации никеля были установлены летом и осенью, хрома - зимой.
Никель относится к редким элементам, но в отдельных местностях содержание его весьма значительно. Кроме природных никелевых провинций существуют еще и техногенные. Наиболее токсичными считают хорошо растворимые хлорид никеля, ацетат никеля, сульфат никеля, наименее токсичным является металлический никель (Кошкина, 2007).
Согласно литературным данным, токсическое действие хлорида никеля проявляется при концентрации 2, 5 мг/мл воды.
Важным моментом является выявление в речной воде хрома - металла, поступающего в природные водоемы, в основном, в результате антропогенной деятельности.
В воде встречаются трехвалентные катионы хрома в составе его сульфатов, хлоридов и нитратов или шестивалентный хром в виде анионов гидрохромата и хромата. В воде растворяются хлориды, нитраты и сульфаты хрома, хроматы и бихроматы натрия, калия, аммония. На рыб хром оказывает кожно-резорбтивное действие .
Помимо специфического токсического действия ионов хрома, его соединения (хромноватая кислота и бихроматы) влияют на рыб косвенно, снижая рН воды. С повышением жесткости воды токсичность соединений хрома снижается (Кошкина, 2007).
Согласно полученным значениям ИЗВ можно сделать заключение, что вода реки Белая на момент исследования соответствовала 3 классу качества и характеризовалась как «умеренно загрязненная».
В целом, можно отметить, что по всем показателям наблюдается превышение нормативов после сброса сточных вод. Наибольшие превышения наблюдается по фосфатам (в 1,5-2 раза), БПК (в 1,8 раза), железу (в 2 раза), марганцу (в 2 раза), никелю (в 2,5 раза) и меди (в 3 раза).
3.3 Значимые экологические аспекты предприятия ОАО «БМК»
В ходе оценки значимости были выделены следующие входные и выходные потоки:
· Площадь: Белорецкое водохранилище, площадью-1,48 км; общая площадь БМК - 28 квадратных километров, а длина забора -- 38 квадратных километра
· Забор воды: 30 кубических метров воды на 1 тонну продукции
· Cточные воды: 30 тыс м3 в сутки
· Энергия: 9350 квт/ч. На данный момент комбинат использует в большей мере покупную электроэнергию. Идет строительство ГПУ-ТЭЦ «Мечел-энерго»
· Здоровье персонала: меры безопасности персонала при работе на производстве от пыли, газов, тепловыделения, физического и ионизирующего загрязнения.
· Загрязнение вод реки Белой: железо - 0,22 мг/дм3; фосфаты - 0,47 мг/дм3; никель - 0,004 мг/ дм3; азот аммонийный - 0,34 мг/дм3
· Отходы: энергосистем (зола, шламы, шлаки), металлургическо-горнодобывающие (шлаки, пыль), стройиндустрии (брак продукции, отсев дробления).
Оценка значимости экологических аспектов предприятия проводилась по методике «Лукойл-Нижневолжскнефть. В таблице16 представлены только те аспекты, что оказывают влияние на качество сточных вод. Были опущены те показатели, по которым нет превышения ПДК.
С 2009 года по экономическим соображениям закрыт доменный и мартеновский цеха, что и обуславливает снижение негативного влияния на ОС. Таким образом, на данный момент основной действующий цех - прокатный. В прокатных цехах ОАО БМК основными отходами являются: окалина первичных и вторичных отстойников, металлическая пыль, стружка от порезки заготовок, шлам машин огневой зачистки металла. Окалина утилизируется на 97%. Наиболее сложна утилизация шлама машин огневой зачистки металла - при механической обработке поверхности металла образуется мелкий \ порошок. Средний диаметр частиц этой пыли 36 мкм, истинная плотность 6,35 т/м3. Утилизация этого материала усложнена из-за слишком мелкого размера частиц.
Таблица 16
Выделение экологически значимых аспектов в процессе деятельности ОАО «БМК» в связи с эффективностью очистки сточных вод за 2012 год
Экологический аспект |
Величина аспекта |
Основные источники образования, вкладывающие > 80 % в величину аспекта |
Фактическое и потенциально возможное воздействие на окружающую среду |
Масштабность |
Регулируемость |
Затратность |
Срочность |
Интегральное значение аспекта |
|
Забор воды на услуги водоснабжения |
33-45 тыс. мі/сут |
Белорецкое водохранилище |
Влияние на режим водотока |
5 |
4 |
4 |
3 |
М |
|
Сброс взвешенных веществ |
26 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
10 |
7 |
8 |
9 |
С |
|
Сброс фосфатов |
0,47 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
7 |
6 |
8 |
8 |
С |
|
Сброс железа |
0,22 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
10 |
7 |
8 |
8 |
С |
|
Сброс алюминия |
0,20 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
7 |
8 |
8 |
8 |
С |
|
Сброс хрома 3+ |
0,21 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
9 |
6 |
8 |
6 |
С |
|
Сброс меди |
0,004 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
10 |
7 |
8 |
8 |
С |
|
Сброс марганца |
0,050 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
8 |
8 |
8 |
7 |
С |
|
Сброс никеля |
0,021 мг/ дм3 |
Цех водоотведения |
Загрязнение водных ресурсов |
7 |
7 |
8 |
7 |
С |
В результате оценки всех факторов воздействия предприятия ОАО«БМК» выявлено восемь наиболее значимых экологических аспектов, оказывающих средне значительное воздействие на окружающую среду, а именно - присутствие взвешенных частиц, сбросы железа, марганца, никеля, меди, хрома, фосфатов, алюминия. По всем этим показателям наблюдается превышение нормативов.
3.4 Разработка мероприятий по улучшению качества очистки сточных вод ОАО «БМК»
В качестве возможного решения проблемы предлагается установка ДОН-ПМ.
Цены и стоимость оборудования приведены в табл.17, а затраты на установку в табл.18.
Таблица 17
Цены и стоимость оборудования
Характеристика оборудования |
Кол-во, шт |
Стоимость, руб |
|
Блочно-модульная установка «Дон-ПМ» |
1 |
2868300 |
|
Всего |
2863300 |
Таблица 18
Общие затраты на установку
№ п.п. |
Показатель |
Коэффициент |
Тыс.рублей |
|
1 |
Цена оборудования |
2868300 |
||
2 |
Таможенные платежи (при их наличии) |
7,0 % |
200781 |
|
3 |
Проектные работы и привязка к месту |
3,4% |
97522,2 |
|
4 |
Доставка оборудования |
10,0% |
286830 |
|
5 |
Подготовительные работы, включая демонтаж старого оборудования |
4,0% |
114732 |
|
6 |
Строительно-монтажные работы |
15,0% |
430245 |
|
7 |
Шеф-монтаж, пусконаладка, обучение персонала |
10,0% |
286830 |
|
8 |
Прочие неучтенные расходы |
9,3% |
266751,9 |
|
9 |
Итого без НДС |
4551992,1 |
||
10 |
НДС |
18% |
819358,57 |
|
11 |
Итого с НДС |
5 371 350,68 |
В таблице 19 указаны технические характеристики установки «Дон-ПМ»
Таблица 19
Технические характеристики установки «Дон-ПМ»
Наименование показателя |
Единицы измерения |
Модификация комплекса «Дон-ПМ» |
|||||
Производительность |
м/ч |
1 |
1-2,5 |
2,5-5 |
5-10 |
10-25 |
|
Продолжительность работы до замены электродов, |
месяцы |
6-12 |
|||||
Концентрация примесей в очищенной воде: |
мг/л |
||||||
- хром шестивалентный |
отсутствие |
||||||
- хром трехвалентный |
следы |
||||||
- железо общее |
следы |
||||||
- цинк |
следы |
||||||
- никель |
следы |
||||||
- медь |
следы |
||||||
- нефтепродукты |
0,05 |
||||||
- взвешенные вещества |
2,0 |
||||||
- ХПК |
мгО2/л |
по требованию заказчика |
|||||
- рН |
единицы |
6,5-8,5 |
|||||
Габаритные размеры: |
мм |
||||||
- длина (L) |
2 500 |
3 300 |
4 000 |
6 500 |
7 500 |
||
- ширина (B) |
1 200 |
2 000 |
2 000 |
2 500 |
2 500 |
||
- высота (H) |
2 500 |
2 500 |
2 500 |
2 500 |
5 000 |
||
Установленная мощность, не более |
кВт |
5 |
8 |
12 |
25 |
60 |
|
Продолжительность фильтроцикла |
часы |
10 |
|||||
Режим работы |
Непрерывный или периодический |
В таблице 20 указаны результаты очистки сточных вод, произведенных с помощью установки «Дон-ПМ» специалистами ООО «Данатех» на заводе ОАО «Радиозавод», город Москва. Основной специализацией завода является гальванопроизводство.
Таблица 20
Результаты очистки производственных сточных вод ОАО «Радиозавод» с применением установки «Дон-ПМ»
Загрязнитель |
Концентрации в мг/л |
Эффективность очистки % 96,1 98,2 97,3 87,5 99,5 95,5 94,4 80 95 |
|||
В сточных водах |
После флотации |
ПДК Москва |
|||
Медь |
10 |
0,4-0,8 |
0,5 |
||
Никель |
9 |
0,2-0,7 |
0,5 |
||
Цинк |
15 |
0,1-0,5 |
2 |
||
Хром (III) |
8 |
1 |
1 |
||
Железо |
18 |
0,1 |
3 |
||
Алюминий |
9 |
0,1-0,5 |
1 |
||
Свинец |
6 |
0,4-0,8 |
0,1 |
||
Кадмий |
5 |
1-2 |
0,01 |
||
Нефт-ты |
10 |
0,5 |
4 |
Согласно выводам специалистов Донатех, достичь остаточного содержания меди в очищенной воде 0,02 мг/л с применением наилучших доступных технологий на практике невозможно.
Исходя из технических характеристик «Дон-ПМ» и проценте очистки производственных вод в гальванопроизводстве, можно предположить об эффективности установки в условиях ОАО «БМК» (таблица 21).
Таблица 21
Предполагаемые результаты очистки сточных вод ОАО «БМК» с применением установки «Дон-ПМ»
Показатель: |
Текущие стоки |
Стоки после очистки установкой «Дон-ПМ» |
Эффективность очистки в % |
|
Железо мг/ дм3 |
0,22 |
0,01 |
99,5 |
|
Никель мг/ дм3 |
0,20 |
0,01 |
98,2 |
|
Медь мг/ дм3 |
0,21 |
0,002 |
96,1 |
|
Хром мг/ дм3 |
0,004 |
0,002 |
87,5 |
|
Алюминий мг/ дм3 |
0,20 |
0,044 |
95,5 |
Таким образом, после введения в эксплуатацию установки «Дон-ПМ» ожидаемое качество очистки сточных вод по ключевым показателям составит 90-98%, что позволяет говорить об экологической обоснованности приобретения установки.
3.5 Вычисления размера вреда, нанесенного реке Белая за 2012 год вследствие промышленных сбросов ОАО БМК
Фактический расход сточных вод Q = 7389 м3/сутки, превышение концентрации загрязняющих веществ фиксировалось в течение 366 суток. Лимит сброса загрязняющих не установлен. Река Белая имеет рыбохозяйственное значение, установленные допустимые концентрации (ДК) и фоновые концентрации (ФК) загрязняющих веществ приведены в таблице показателей результатов анализа сточных вод.
Масса сброшенного i-го вредного (загрязняющего) вещества определяется по каждому ингредиенту загрязнения в соответствии с по формуле N 1:
Mi = Q • (Сфi - Сдi) •T • 10-6
где: Q = 7389 м3/сутки;
Т = 366 суткам
Сфi - фактическая концентрация вредных (загрязняющих) веществ в сточных водах указана в таблице 22.
Таблица 22.
Фактическая концентрация вредных веществ в сточных водах ОАО БМК за 2012 год, мг/ дм3
Металлы: |
Сфi |
Сдi |
|
Железо общее |
0,35 |
0,10 |
|
Алюминий |
0,050 |
0,040 |
|
Хром 3+ |
0,08 |
0,070 |
|
Медь |
0,003 |
0,001 |
|
Марганец |
0,020 |
0,010 |
|
Никель |
0,021 |
0,010 |
|
Цинк |
0,012 |
0,010 |
Сдi - допустимая концентрация вредного (загрязняющего) вещества:
Масса сброшенных вредных (загрязняющих) веществ составляет:
По железу: М = 7389,84 м3/сутки • (0,050 - 0,040) • 366 • 10-6 = 41,7 т;
По алюминию: М = 7389,84 м3/cутки • (13,5 - 0,5) • 366 •10-6 = 4,41 т.
По меди: M = 7389, 84 м3/сутки • (0,003 - 0,001) • 366• 10-6 = 3,88 т;
По хрому: М =7389,84 м3/сутки • (0,08 - 0,07) • 366 •10-6 = 0,56 т;
По марганцу: М = 7389,84 м3/ч • (112,4 - 100) • 366 • 10-6 = 4,18 т;
По цинку: М = 7389,84 м3/сутки • (0,012 - 0,012) • 366 • 10-6 = 0,04 т;
Исчисление размера вреда, причиненного водному объекту сбросом вредных (загрязняющих) веществ в составе сточных вод, производится по формуле N 2:
n
У = Квг • Кв • Кин • SUMi=1 Hi • Mi • Киз
где: У - размер вреда, млн. руб.;
Квг - коэффициент, учитывающий природно-климатические условия в зависимости от времени года, определялся по таблице 1 приложения 1 Методики и равен среднему годовому значению - 1,2;
Кв - коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние водных объектов), определялся по таблице 2 приложения 1 Методики и равен по бассейну реки Белая - 1,6;
Кин - коэффициент индексации, принимается равным 1;
Hi - таксы для исчисления размера вреда от сброса i-го вредного (загрязняющего) вещества в водные объекты определяются по таблице 3 приложения 1 Методики и составляют:
· хром- 510 тыс. руб./т;
· марганец- 280 тыс. руб./т;
· алюминий- 170 тыс. руб./т;
· железо - 510 тыс. руб./т;
· цинк - 4350 тыс. руб./т;
· медь - 12100 тыс. руб./т;
Киз - коэффициент, учитывающий интенсивность негативного воздействия вредных (загрязняющих) веществ на водный объект, определяется в соответствии с п. 11.2 Методики и составляет:
железо, цинк, медь - 1; хром, марганец, алюминий- 2;.
Таким образом, размер вреда по сброшенным вредным (загрязняющим) веществам составляет:
марганец: У = 1,2• 1,6 • 1 • 510 • 4,17• 2 = 86500 руб.;
железо: У = 1,2 •1,6 • 1 • 280 • 48,41 • 1 = 1301267 руб.;
медь: У = 1,2 • 1,6 • 1 • 170 • 38,88 • 1 = 269015 руб.;
хром: У = 1,2 • 1,6 • 1 • 170 • 0,56• 2 = 365500 руб.;
алюминий: У = 1,2 • 1,6 • 1 • 510 • 1,23 • 2 = 120440 руб.;
цинк: У = 1,2 • 1,6 • 1 • 4350 • 0,04 •1 = 334110 руб.;
Общий размер вреда, нанесенный водному объекту, составляет:
У =865000 + 1301267+269015+365500+120440+334110 = 3 255 332 рубля.
Таким образом, за 2012 год реке Белой был нанесен ущерб равный 3 255 332 рубля.
Исходя из того, что стоимость приобретения и введения в эксплуатацию установки «Дон-ПМ» составляет 5 371 350 рублей, то при неизменном уровне сбросов загрязняющих веществ в сточных водах ОАО «БМК», она окупится за 1,5 года.
ВЫВОДЫ
1) В результате анализа качественного и количественного состава сточных вод, поступающих на очистку, и сбрасываемых в водоем, можно сказать, что по ряду показателей наблюдается превышение нормативов: по взвешенным веществам (в 8-9 раз), железу (в 4 раза), марганцу (в 2-5 раза), никелю (в 2-4 раза).
2) В 2012 году эффективность очистки по взвешенным веществам составляла 61%, по оседающим веществам - 57%, по нитритам - 64%, по фосфатам - 36%, по железу и никелю - 77%, по хрому - 94%. Средняя арифметическая эффективность очистки по данным показателям составляла 66,5%. Содержание взвешенных веществ в речной воде после смешения с очищенными сточными водами превышало ПДК в 1-3 раза; железо общее в речной воде после смешения превышало ПДК летом в 2 раза по сравнению с фоновыми показаниями.
3) Выявлено восемь наиболее значимых экологических аспектов, оказывающих средне значительное воздействие на состояние сточных вод, а именно - присутствие взвешенных частиц, сбросы железа марганца, никеля, меди, хрома, фосфатов, алюминия. В качестве возможного решения проблемы с качеством очистки сточных вод предлагается приобретение и введение в эксплуатацию установки «Дон-ПМ». Ожидаемое качество очистки сточных вод по ключевым показателям составит 90-98%.
4) Посчитано, что размер вреда, нанесенного реке Белая за 2012 год вследствие промышленных сбросов ОАО БМК составляет 3 255 332 рубля. При неизменном уровне сбросов загрязняющих веществ в сточных водах ОАО «БМК», установка «Дон-ПМ» окупится за 1,5 года.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акимов Л.И., Вознесенский С.Д. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // Вестник Пермского Университета, 2012, №1. С. 26-30.
2. Алексеев Л.С. Контроль качества воды // Экология человека. Москва. 2004. С. 160-173.
3. Беляев А.Л., Богатырев В.А. Фильтрующий материал // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2006. №3. С. 77-80.
4. Бурлакова А.Л. Совершенствование методов доочистки сточных вод // Вестник МГСУ. 2010. №2. С. 59-70.
5. Волкова. М.А., Ведерникова Т.В. Чистка сточных вод с использованием реагентов различного происхождения // Вестник Пермского Университета. 2012. № 1. С. 19-25.
6. Волынкина Е.П. Комплексная система управления отходами металлургического предприятия // Вестника РАЕН. 2006. №3. С. 94-101.
7. Воронов. Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник для вузов. - М.: АСВ. 2006. С. 704.
8. Горшков В.А., Фролова С.И. Способ очистки кислой металлосодержащей сточной воды // Общие вопросы химической технологии. 2005. №18. С. 55-60
9. Груздев С.В. Влияние черной металлургии на состояние окружающей среды // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2008. № 4. С. 47-51.
10. Данилов-Данильян В.И. Водные ресурсы России и мира // Экология и жизнь, 2009, №6. С. 48-50.
11. Домрачева. В.А Ртуть: свойства, накопление в окружющей среде и пути обезвреживания // Вестник Иркутского Государственного Технического Университета. 2004. №18. С. 119-123.
18. Дубовицкий Г.А., Ковалева Г.Е., Сухоруков Б.Л. оперативная оценка трофического статуса водных объектов по хлорофиллу а фитопланктона // Материалы научной конференции. Современные проблемы гидрохимии и формирования качества вод 27-28 мая 2010. Ростов-на-Дону: ГУ ГХИ, 2010. С. 110-114.
19. Елдышев Ю.Н. В стране беда - питьевая вода // Экология и жизнь, 2008, №9. С.19-22.
20. Заваров П.И. Фитотесты: преимущества и будущее растений-тестов // Экология человека, 2007, №4. С. 35-41.
21. Зайцев А.С.. Чистая вода // Экология и жизнь, 2009, №3. С. 72-74.
22. Зейферт Д.В. Использование кресс-салата как тест-объекта для оценки токсичности природных и сточных вод Стерлитамакского промузла. // Башкирский экологический вестник, 2010. № 2. С. 39-50.
23. Зейферт Д.В. Использование методики биотестирования с применением кресс-салата для анализа снежного покрова на примере города Стерлитамака. // Башкирский экологический вестник, 2013. № 3. С. 31-34.
24. Кузнецов И. Вода из бутылки // Экология и жизнь, 2008, №7. С. 91-94.
25. Ковалев Н.В. Биотестирование воды хозяйственно-питьевого водоснабжения // Экология, 2007, №5. С. 45-47.
26. Лесников Л.А. Основные задачи, возможности и ограничения биотестирования // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград, 1983. С. 3-12.
27. Лисовицкая О.В., Терехова В.А. Фитотестирование: основные подходы, проблемы лабораторного метода и современные решения. 2010. №1, выпуск 13. С. 6-11.
28. Маленков Г.Г. Защита от загрязнения пресных вод и вод суши // Экология и жизнь, 2008, №9 С. 40-47.
29. Методика определения токсичности питьевых, грунтовых, поверхностных и сточных вод, растворов химических веществ по измерению показателей всхожести, средней длины и среднего сухого веса, проростков семян кресс-салата (Lepidium sativum) // ПНД Ф Т 14.1:2:4.19-2013. Москва, 2013. С. 17-33.
30. Николаева Т.А., Ицкова И.А. Водоснабжение в сельской местности // Гигиена и санитария. 1973. С.135-139.
31. Онищенко Г.Г. О состоянии питьевого водоснабжения в Российской Федерации // Гигиена и санитария. 2006. №4. С. 13-17.
32. Остроумов С.А. «Самоочищение» воды в природе // Экология и жизнь, 2005, №7. С. 44-46.
33. Постановление Правительства РФ № 219 от 10.04.2007 «Положение об осуществлении государственного мониторинга водных объектов». С. 2-7.
34. Романова О.В. Использование фитотестирования при оценке токсичности почв и снеговой воды // Материалы международной заочной научной конференции «Проблемы современной аграрной науки». Красноярск: Издательство Красноярского государственного аграрного университета, 2009. С. 70-75.
35. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / под ред. В.А. Абакумова, 1983. С. 19-22.
36. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. Москва, РЭФИЯ, НИА-Природа, 2002. С. 10-24.
27. Румова А.К. Биотестирование в мировой практике // Экологические проблемы современности, 2011, №4 С. 34-35.
38. Рылова Н.В. Влияние минерального состава питьевой воды на состояние здоровья детей // Гигиена и санитария. 2005. №1. С. 45-46.
39. Самсанов А.Л. Вселенная воды // Экология и жизнь, 2007, №5. С. 47.
40. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений №4630-88. С. 6-14.
41. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества. Москва, 2001. С. 3-15.
42. Синенко С. Г. Город над Белой рекой. Краткая история Уфы в очерках и зарисовках 1574-2000. Уфа: Государственное республиканское издательство «Башкортостан», 2002. С. 23-57.
43. Симов П.Р. Биотестирование в вопросах и ответах // Экология урбанизированных территорий. 2004, №2. С. 79-82.
44. Строганов Н.С. Методика определения токсичности водной среды // Методика биологических исследований. Москва,1971. С. 14-60.
45. Строганов Н.С., Филенко О.Ф., Лебедева Г.Д. Основные принципы биотестирования сточных вод и оценка качества вод природных водоемов // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград, 1983. С. 21-29.
46. Толкачева (Александрова) В.В. Оценка токсичности природных вод методом биотестирования // Александр фон Гумбольдт и проблемы устойчивого развития Урало-Сибирского региона: Матер. российско-германской конф. Тюмень, 2004. С. 46-51.
47. Трунова О.Н. Химические загрязнения и их воздействие на биологические факторы самоочищения. Биодеградация химических загрязнителей в водной среде // Биологические факторы самоочищения водоемов и сточных вод. Ленинград, 1979. С. 81-93.
48. Шабалина О.М., Демьяненко Т.Н. Фитотестирование городских почв с помощью салата посевного (Lactuca saliva) и клевера белого (Trifolium repens)// Матер. межд. заоч. науч. конф. «Проблемы современной аграрной науки». - Красноярск: Изд-во Красноярского государственного аграрного университета, 2008. С. 29-30.
49. Шарафутдинов А.Я., Хакимова З.С. Состояние здоровья сельского населения, проживающего на сельских территориях, сопряженных с промышленными городами // Гигиена и санитария. 2006, №4. С. 19-23.
50. Шевелева А.Г. Биотестирование сточных вод // Экология человека, 2008, №7. С. 67-72.
51. Щеголькова Н.М. Водоросли с приставкой «эко» // Экология и жизнь, 2009, №4. С. 32-36.
52. Штенгелов Р., Филимонова Е. Малые реки плюс подземные воды // Экология и жизнь, 2009, №4. С. 62-64.
53. Эльпинер Л.И.. Водные ресурсы, климат и здоровье // Экология и жизнь, 2009, №1. С. 80-86.
54. Czerniawska-Kusza I., Ciesielczuk T., Kusza G., Cichon A. Comparison of the Phytotoxkit Microbiotest and Chemical Variables for Toxicity Evaluation of Sediments. Definition of pollution of natural waters with Corofium volutator. Department of Land Protection, Opole University, 2009. Р. 367-388.
55. Gleick Peter H. The world's water // Island Press. World health Organization, 2001. Р. 23-25.
56. Marwood C.A., Solomon K.R., Greenberg B.M. Chlorophyll fluorescence as a bioindicator // Environ Toxicol. Chem., 2001. Р. 890-898.
57. Matorin D.N., Bratkovskaya L.B., Yakovleva O.V., Venediktov P.S.. Biotesting of water toxicity according to the ratio of microalgae consumption by daphnia detected with chlorophyll fluorescence // Vestnik Moskovskogo Universiteta. Biologiya, 2009, No. 3. Р. 28-33.
Подобные документы
Экологическое значение процесса очистки сточных вод. Характеристика технологии производства и технологического оборудования. Механическая, физико-химическая, электрохимическая и биохимическая очистка. Охрана водоемов от загрязнения сточными водами.
курсовая работа [571,6 K], добавлен 19.06.2012Круг проблем в области очистки химически загрязненных сточных вод предприятий метизной промышленности. Анализ системы формирования, сбора, очистки сточных вод ОАО "Северсталь-метиз", разработка технических решений по достижению их нормированного качества.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 20.03.2013Определение концентрации загрязнений сточных вод. Оценка степени загрязнения сточных вод, поступающих от населенного пункта. Разработка схемы очистки сточных вод с последующим их сбросом в водоем. Расчет необходимых сооружений для очистки сточных вод.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.01.2012Источники загрязнения внутренних водоемов. Методы очистки сточных вод. Выбор технологической схемы очистки сточных вод. Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов. Отделение взвешенных частиц от воды.
реферат [29,9 K], добавлен 05.12.2003Физико-химическая характеристика сточных вод. Механические и физико-химические методы очистки сточных вод. Сущность биохимической очистки сточных вод коксохимических производств. Обзор технологических схем биохимических установок для очистки сточных вод.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 30.05.2014Состав сточных вод и основные методы их очистки. Выпуск сточных вод в водоемы. Основные методы очистки сточных вод. Повышение эффективности мер по охране окружающей среды. Внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов.
реферат [13,1 K], добавлен 18.10.2006Санитарно-гигиеническое значение воды. Характеристика технологических процессов очистки сточных вод. Загрязнение поверхностных вод. Сточные воды и санитарные условия их спуска. Виды их очистки. Органолептические и гидрохимические показатели речной воды.
дипломная работа [88,8 K], добавлен 10.06.2010Анализ методов очистки сточных вод при производстве сплавов. Оценка перспективных электрохимических методов очистки. Результаты исследований электрокоагуляторов по обезвреживанию шестивалентного хрома в сточных водах, содержащих другие тяжелые металлы.
реферат [11,8 K], добавлен 11.03.2012Внедрение технологии очистки сточных вод, образующихся при производстве стеновых и облицовочных материалов. Состав сточных вод предприятия. Локальная очистка и нейтрализация сточных вод. Механические, физико-химические и химические методы очистки.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 04.10.2009Понятие, характеристика, функции и значимость гидросферы. Виды и источники загрязнений поверхностных и подземных вод. Группы сточных вод. Влияние сельского хозяйства и тепловых электростанций на загрязнение рек и водоемов. Методы очистки сточных вод.
реферат [24,9 K], добавлен 17.11.2016