Odnos razblaženja. Biotest analiza - integralna metoda za procjenu kvaliteta objekata životne sredine Edukativno-metodički priručnik

Naredba Ministarstva prirodnih resursa Rusije od 4. decembra 2014. N 536 „O odobravanju kriterijuma za razvrstavanje otpada u I-V klase opasnosti prema stepenu negativnog uticaja na životnu sredinu“ (registrovano u Ministarstvu pravde Republike Srbije). Rusija 29. decembra 2015. N 40330)

III. Omjer razblaženja vodenog ekstrakta iz otpada, pri kojem nema štetnog djelovanja na vodene organizme

III. STOPA RAZRIJEĐIVANJA IZVLAKA VODE IZ OTPADA,

U KOJEM NEMA ŠTETNOG EFEKTA NA HIDROBIONE

12. Određivanje faktora razrjeđenja (Cr) vodenog ekstrakta iz otpada, kod kojeg nema štetnog djelovanja na vodene organizme, zasniva se na biotestiranju vodenog ekstrakta otpada - proučavanje toksičnog djelovanja na vodene organizme. vodeni ekstrakt iz otpada dobijenog upotrebom vode, čija su svojstva utvrđena metodom biotestiranja primijenjenom pri masenom odnosu otpada i vode 1:10.

13. Određivanje faktora razblaženja vodenog ekstrakta iz otpada, pri kojem nema štetnog uticaja na vodene organizme, vrši se prema sertifikovanim mjernim tehnikama (metodama), o čemu se podaci nalaze u Federalnom informativnom fondu za osiguranje Ujednačenost mjerenja u skladu sa Federalnim zakonom od 26. juna 2008. N 102-FZ „O osiguravanju ujednačenosti mjerenja“ (Sabrani zakoni Ruske Federacije, 2008, N 26, član 3021; 2011, N 30, član 4590, N 49, član 7025, 2012, broj 31, član 4322, 2013, broj 49, član 6339, 2014, broj 26, član 3366).

14. Prilikom određivanja omjera razrjeđenja vodenog ekstrakta iz otpada, pri kojem nema štetnog djelovanja na hidrobionte, koriste se najmanje dva test objekta iz različitih sistematskih grupa (dafnije i cilijati, ceriodafnije i bakterije ili alge), npr. smrtnost rakova Ceriodaphnia affinis nije veća od 10% za 48 sati (BKR10-48), smrtnost ljuskara Ceriodaphnia dubia ne veća od 10% u 24 sata (BKR10-24) ili mortalitet rakova Stradaphnia magna ne više od 10% u 96 sati (BKR10-96) i smanjenje nivoa fluorescencije hlorofila i smanjenje broja ćelija alge Scenedesmus quadricauda za 20% za 72 sata (BKR20-72). Za konačni rezultat uzima se klasa opasnosti identificirana na ispitnom objektu koji je pokazao veću osjetljivost na analizirani otpad.

Prilikom proučavanja vodenih ekstrakata iz otpada sa visokim sadržajem soli (sadržaj suvog ostatka u ispitivanom vodenom ekstraktu je veći od 6 g/dm3), koriste se najmanje dva test objekta koji su otporni na visok sadržaj soli iz različitih sistematskih grupa, za na primjer, smrtnost ljuskara Artemia salina nije veća od 10% u 48 sati (BKR10-48) i smanjenjem nivoa fluorescencije klorofila i smanjenjem broja ćelija alge Phaeodactylum tricomutum za 20% u 72 sata (BKR20-72).

Razrjeđivanje je jedan od glavnih faktora u tretmanu otpadnih voda. Iako razrjeđivanje ne mijenja ukupnu količinu zagađivača koji ulazi u vodno tijelo (prijemnik otpadnih voda), efekat neutralizacije je vrlo značajan. Razrjeđivanje ima isti učinak na konzervativne i nekonzervativne supstance. Razrjeđivanje otpadnih voda u toku prijemnika otpadnih voda uzrokovano je miješanjem kontaminiranih tokova sa susjednim, čistijim tokovima pod utjecajem turbulentnog miješanja.

U praksi proračuna koriste se sljedeći koncepti: faktor razrjeđenja n i faktor miješanja A. Faktor razrjeđivanja je kvantitativna karakteristika intenziteta procesa smanjenja koncentracije zagađivača u akumulacijama ili vodotocima uzrokovanih miješanjem i razrjeđivanjem otpadnih voda u okolnoj vodenoj sredini.

Višestrukost opšteg (ukupnog) razblaženja izražava se umnoškom:

n = n n ·n osnovno(2.3)

Gdje n n– višestrukost početnog razrjeđivanja, zbog intenzivnijeg razrjeđivanja u zoni početnog razrjeđivanja; n baza– višestrukost glavnog razblaženja.

Prilikom ispuštanja otpadnih voda u vodotoke i zone stabilnih jednosmjernih tokova akumulacija, početno razrjeđivanje se računa prema N.N. Lapshev.

Početno razrjeđivanje treba razmotriti u sljedećim slučajevima:

– za tlačne, koncentrirane i disperzivne ispuštanja otpadnih voda u omjeru brzina u prijemniku otpadnih voda ( V p) iu odvodnom dijelu ispusta otpadnih voda ( V van): V van > 4 V R;

– kada je apsolutna vrijednost brzine protoka u izlaznom dijelu izlaza otpadne vode veća od 2 m/s (pri manjim brzinama početno razrjeđivanje se ne računa).

Početni faktor razrjeđivanja se izračunava na sljedeći način:

1) Brzina se nalazi na osi mlaza

V 0 = V p + Δ V (2.4)

gdje je Δ V – prekoračenje brzine toka rijeke u odnosu na brzinu na osi mlaza (podešeno unutar 0,1...0,15 m/s).

2) dat brojem izlaznih otvora na glavi za ispuštanje otpadne vode i brzinom protoka u izlaznom dijelu V(2...5 m/s), odredite prečnik izlaznog preseka:

Gdje q– potrošnja otpadnih voda ispuštenih kroz ispust otpadnih voda, m 3 /s; prečnik je zaokružen višestruko od 0,05 m.

3) Parametar je izračunat T(odnos brzine) m = V R / V izlaz i omjer ( V 0 /V p) – 1

4) prema nomogramu (Slika 2.1) odnos prečnika kontaminiranog mlaza (tačke) u početnoj oblasti razblaženja ( d) do prečnika izlaznog dijela izlaza otpadne vode ( d out);

5) Izračunava se prečnik neograničenog mlaza u projektovanom preseku

6) Omjer početnog razrjeđenja bez uzimanja u obzir ograničenja mlaza (kada je promjer mrlje ( d) je manja od prosječne dubine vode u rijeci ( N

(2.7)

7) Omjer početnog razrjeđenja uzimajući u obzir ograničenje mlaza (kada je promjer mrlje ( d) veća od prosječne dubine vode u rijeci ( N) u početnoj zoni razrjeđenja) određuje se formulom:

gdje je faktor korekcije redukcije određen sa Sl. 2.2).

Omjer glavnog razrjeđivanja na projektiranom mjestu određuje se formulom:

(2.9)

gdje je procijenjeni protok riječne vode u m 3 /s uključene u miješanje; q– protok otpadnih voda, m 3 /s, A– koeficijent miješanja – bezdimenzionalni koeficijent koji pokazuje koliki je dio protoka prijemnika otpadnih voda pomiješan s otpadnom vodom u maksimalno kontaminiranom toku projektirane lokacije.

Faktor miješanja A nađeno po formuli:

(2.10)

Gdje e – baza prirodnih logaritama; L f. – udaljenost do projektnog cilja duž plovnog puta, m (određeno prema planu vodnog tijela - slika 2.3).

Teoretski, udaljenost od izlaza otpadne vode do pune tačke miješanja je beskonačna, stoga vrijednost koeficijenta A, jednak 1, ne javlja se u praksi.

Značenje α nađeno po formuli:

Gdje φ – koeficijent zavojitosti rijeke; ξ – koeficijent u zavisnosti od mesta ispuštanja (za ispuštanje na kopnu ξ = 1, sa plovnim putem ξ = 1,5); D – koeficijent turbulentne difuzije, m/s; q – protok otpadnih voda, m 3 /s (prema opciji zadatka).

Koeficijent zakrivljenosti φ određena formulom:

Gdje L – dužina do projektirane lokacije u pravoj liniji, m (određena prema planu vodnog tijela - slika 2.3).

Tabela 2.1.

Koeficijenti hrapavosti za otvorene kanale vodotoka

Kategorija vodotoka	Karakteristike kreveta	Koeficijent hrapavosti
I	Rijeke u veoma povoljnim uslovima (čisto, ravno korito slobodnog toka, bez odrona i dubokih jaruga)	0,025
II	Rijeke u povoljnim uslovima toka	0,03
III	Rijeke u relativno povoljnim uvjetima, ali sa malo kamenja i algi	0,035
IV	Reke sa relativno čistim kanalima, krivudave, sa izvesnim neravninama u pravcu potoka, ili ravne, ali sa nepravilnostima u topografiji dna (plićaci, jaruge, mjestimično kamenje), blagi porast količine algi	0,04
V	Kanali (velikih i srednjih rijeka) su znatno zapušeni, krivudavi i djelimično zarasli, kameniti, sa nemirnom strujom. Poplavne ravnice velikih i srednjih rijeka, relativno razvijene, pokrivene normalnom količinom vegetacije (trave, šiblje)	0,05
VI	Brza područja nizijskih rijeka. Šljunkovita korita planinskog tipa sa nepravilnom površinom vodene površine. Relativno obrasle, neravne, slabo razvijene riječne poplavne ravnice (jaruge, žbunje, drveće, uz prisustvo potoka)	0,067
VII	Rijeke i poplavne ravnice su veoma obrasle (sa slabim strujama) velikim, dubokim jarugama. Kamenasti, planinski tip, korita rijeka sa uzburkanom pjenastom strujom, sa izdubljenom površinom vodene površine (sa pljuskovima vode koji lete prema gore)	0,08
VIII	Poplavne ravnice su iste kao iu prethodnoj kategoriji, ali sa vrlo nepravilnim tokom, potocima i sl. Kanal planinsko-vodopadnog tipa sa grubom gravovitom strukturom korita, razlike su izražene, pjenušavost je toliko jaka da voda ima izgubio svoju transparentnost, ima bijelu boju, šum toka dominira nad svim ostalim zvukovima. Otežava razgovor	0,1
IX	Karakteristike planinskih rijeka su približno iste kao u prethodnoj kategoriji. Rijeke močvarnog tipa (šikare, humke, na mnogim mjestima gotovo stajaća voda itd.). Poplavne ravnice sa veoma velikim mrtvim prostorima, sa lokalnim depresijama, jezerima itd.	0,133

Koeficijent turbulentne difuzije (za nizijske rijeke) D pronađeno pomoću formula:

Za ljetno vrijeme

gdje: g– ubrzanje slobodnog pada, g = 9,81 m/s 2 ; V – prosječna brzina vodotoka, m/s; H – prosječna dubina vodotoka, m; p w– koeficijent hrapavosti korita (tabela 2.1), S w– Chezy koeficijent, m 1/2 /s, određen formulom N.N. Pavlovski,

gdje je R hidraulički polumjer strujanja, m (R ≈ N); parametar y, definisano kao.

Određivanje klase opasnosti otpada biotestiranjem

Među životinjama, na ćelijskom nivou organizacije, dafnije imaju najvažniju indikatorsku vrijednost. Imaju prednost u odnosu na druge grupe protozoa (sarkode i flagellate) jer njihov sastav i brojnost najjasnije odgovaraju svakom stepenu saprofobičnosti sredine, veoma su osetljivi na promene u spoljašnjoj sredini i imaju jasno izraženu reakciju na njih. promjene, relativno su velike veličine i brzo se množe. Koristeći ove karakteristike dafnije, moguće je sa određenim stepenom tačnosti utvrditi nivo saprobnosti u vodenoj sredini, bez uključivanja drugih indikatorskih organizama u tu svrhu.

Određivanje toksičnosti vode i vodenih ekstrakata iz otpada na osnovu mortaliteta dafnije

Metodološki priručnik uključuje tehnike biotestiranja korištenjem rakova i algi kao testnih objekata.

Tehnika se zasniva na određivanju promjena u preživljavanju i plodnosti dafnije kada su izložene toksičnim supstancama sadržanim u ispitnoj vodi u odnosu na kontrolu.

Kratkotrajno biotestiranje - do 96 sati - omogućava da se utvrdi akutni toksični učinak vode na dafnije prema njihovom preživljavanju. Stopa preživljavanja je prosječan broj test objekata koji su preživjeli u ispitnoj vodi ili u kontroli određeno vrijeme. Kriterijum za akutnu toksičnost je smrt 50 posto ili više posto dafnije tokom vremenskog perioda do 96 sati u ispitnoj vodi, pod uslovom da u kontrolnom eksperimentu smrt ne prelazi 10%.

U eksperimentima za određivanje akutnog toksičnog efekta utvrđuje se prosječna smrtonosna koncentracija pojedinih tvari koja uzrokuje smrt 50% ili više testnih organizama (LCR) i bezopasna koncentracija koja uzrokuje smrt ne više od 10% test organizama ( TBR).

Dugotrajno biotestiranje – 20 dana ili više – omogućava nam da odredimo kronični toksični učinak vode na dafnije smanjenjem njihovog preživljavanja i plodnosti. Pokazatelj stope preživljavanja je prosječan broj početnih ženskih dafnija koje su preživjele tokom biotestiranja. Kriterijum za toksičnost je značajna razlika u odnosu na kontrolu u stopi preživljavanja ili plodnosti dafnije.

Početni materijal za uzgoj (dafnije) dobija se u laboratorijama koje se bave biotestiranjem, koje posjeduju kulturu tražene vrste (Daphnia magna Straus).

Biotestiranje vode i vodenih ekstrakata provodi se samo na sinkroniziranoj kulturi dafnije. Sinhronizovana kultura je kultura iste starosti dobijena od jedne ženke acikličkom partenogenezom u trećoj generaciji. Takva kultura je genetski homogena. Rakovi koji ga čine imaju sličan nivo otpornosti na toksične supstance, sazrevaju u isto vreme i istovremeno proizvode genetski homogeno potomstvo. Sinhronizovana kultura se dobija odabirom jedne ženke srednje veličine sa leglom ispunjenom embrionima i stavljanjem u čašu od 250 ml napunjenu sa 200 ml vode za kulturu. Mladost koja se pojavila se prebaci u kristalizator (25 jedinki na 1 dm vode) i kultiviše. Rezultirajuća treća generacija je sinkronizirana kultura i može se koristiti za biotestiranje.

Dafnije treba davati kombinovanom ishranom kvasca i algi. Zelene alge iz rodova Chlorella, Scenedesmus, Selenastrum koriste se kao hrana.

Alge se uzgajaju u staklenim kivetama, baterijskim čašama ili bocama s ravnim dnom pod danonoćnim osvjetljenjem fluorescentnim lampama od 3000 luxa i stalnim puhanjem kulture zrakom pomoću mikrokompresora. Nakon 7-10 dana, kada boja kulture algi postane intenzivno zelena, one se odvajaju od hranljivog medija centrifugiranjem ili odležavanjem u frižideru 2-3 dana. Talog se dva puta razblaži destilovanom vodom. Suspenzija se čuva u frižideru ne duže od 14 dana.

Za pripremu hrane za kvasac, 1 g svježeg ili 0,3 g na zraku osušenog kvasca sipa se u 100 ml destilovane vode. Nakon bubrenja, kvasac se dobro promeša. Dobivena suspenzija se ostavi da odstoji 30 minuta. Tečnost koja nedostaje dodaje se u posude sa dafnijom u količini od 3 ml na 1 litar vode. Rastvor kvasca može se čuvati u frižideru do dva dana.

Dafnije u akutnim eksperimentima hranjene su dnevno, jednom dnevno, dodavanjem 1,0 cm koncentrirane ili dva puta razrijeđene suspenzije algi s destilovanom vodom na 100 cm vode za uzgoj.

U hroničnom eksperimentu dodaje se dodatnih 0,1-0,2 cm suspenzije kvasca na 100 cm vode 1-2 puta tjedno.

Uzorci otpadnih voda za biotestiranje uzimaju se u skladu sa uputstvima za uzorkovanje za analizu otpadnih voda NVN 33-5.3.01-85; industrijskim standardima ili drugim propisima. Uzorci prirodne vode uzimaju se u skladu sa GOST 17.1.5.05-85. Uzorkovanje tla, transport i skladištenje vrše se u skladu sa GOST 12071-84.

Biotestiranje uzoraka vode vrši se najkasnije 6 sati nakon njihovog uzimanja. Ako se navedeni rok ne može ispoštovati, uzorci se čuvaju do dvije sedmice sa otvorenim poklopcem na dnu frižidera (na +4°C). Čuvanje uzoraka upotrebom hemijskih konzervansa nije dozvoljeno. Prije biotestiranja, uzorci se filtriraju kroz filter papir s veličinom pora od 3,5-10 mikrona.

Za provođenje biotestiranja iz odabranih uzoraka kanalizacijskog mulja i otpada priprema se vodeni ekstrakt, u tu svrhu se voda koja se koristi za uzgoj dodaje u posudu za ispiranje, gdje se nalazi suspendirana zračno suha masa otpada ili kanalizacijski mulj sa apsolutna suva masa od 100 ± 1 g. Voda se dodaje u omjeru 1000 cm3 vode na 100 g apsolutno suve mase.

Smjesu treba lagano miješati na miješalici 7-8 sati kako bi se čvrsta supstanca suspendirala. Neprihvatljivo je drobiti čestice otpada ili sedimente tokom miješanja. Koristi se magnetna mješalica i brzina miješanja treba biti što je moguće niža kako bi se materijal održao u suspenziji.

Po završenom mešanju rastvor sa sedimentom se ostavi da odstoji 10-12 sati. Tečnost iznad sedimenta se zatim ispušta iz sifona.

Filtracija se vrši kroz filter bijele trake na Buchnerovom lijevu koristeći niski vakuum.

Postupak biotestiranja provodi se najkasnije 6 sati nakon pripreme ekstrakta iz mulja ili otpada. Ako to nije moguće, onda se ekstrakt može čuvati u frižideru ne duže od 48 sati.

Vodeni ekstrakt treba da ima pH=7,0-8,2. Ako je potrebno, uzorci se neutraliziraju. Nakon neutralizacije, uzorci se aeriraju 10-20 minuta. Prije biotestiranja, temperatura uzorka se dovede na 20 ± 2C.

Da bi se utvrdio akutni toksični učinak, provodi se biotestiranje originalne ispitne vode ili vodenog ekstrakta iz tla, kanalizacijskog mulja, otpada i nekoliko njihovih razrjeđivanja.

Određivanje toksičnosti svakog uzorka bez razrjeđivanja i svakog razrjeđivanja provodi se u tri paralelne serije. Kao kontrola koriste se tri paralelne serije sa vodom za uzgoj.

Biotestiranje se vrši u hemijskim čašama zapremine 150-200 cm3 koje se napune sa 100 cm3 ispitne vode, u koje se stavlja deset dafnija starih 6-24 sata.Osetljivost dafnije na toksične supstance zavisi od starosti životinje. rakovi. Starost je određena veličinom ljuskara i osigurava se filtriranjem rakova kroz set sita. Dafnije se hvataju iz kultivatora u kojima se uzgaja sinkronizirana kultura. Rakovi iste starosti stavljaju se u posebnu čašu nakon što su procijeđeni kroz set sita, a zatim se hvataju jedan po jedan pipetom od 2 cm (sa izrezanim i pečenim krajem) gumenom kruškom i stavljaju u čašu sa vodom koja se testira.

Sadnja dafnije počinje kontrolnom serijom. Dafnije se stavljaju u ispitne otopine, počevši od velikih razrjeđenja (niže koncentracije zagađivača) do manjih razrjeđenja. Za rad sa kontrolnom serijom, mora postojati posebna mreža.

Za svaku seriju vode za ispitivanje koriste se 3 čaše.

Smrtnost dafnije u ogledu i kontroli bilježi se svakih sat vremena do kraja prvog dana eksperimenta, a zatim 2 puta dnevno svaki dan dok ne prođe 96 sati.

Stacionarne osobe se smatraju mrtvima ako se ne počnu kretati u roku od 15 sekundi nakon laganog protresanja stakla.

Ako uginuće dafnije u kontroli prelazi 10%, rezultati pokusa se ne uzimaju u obzir i mora se ponoviti.

Da bi se odredila akutna toksičnost ispitivanih voda i vodenog ekstrakta, izračunava se postotak mrtvih dafnije u ispitnoj vodi u usporedbi s kontrolnom:

gdje je X broj preživjelih dafnija u kontroli; X je broj preživjelih dafnija u ispitivanoj vodi; A - procenat mrtvih dafnija u ispitivanoj vodi.

Pri A? 10%, ispitana voda ili vodeni ekstrakt nemaju akutni toksični efekat (AT). Na A? 50%, ispitana voda, vodeni ekstrakt, ima akutni toksični efekat (AT).

Ako eksperimentalno nije moguće utvrditi tačnu vrijednost faktora razrjeđivanja koji uzrokuje 50% smrti dafnije u roku od 96 sati od izlaganja, tada se može dobiti tačna vrijednost LCR bez izvođenja dodatnih eksperimenata, grafička ili negrafička metoda određivanja korišteno.

U grafičkoj metodi određivanja LCR-a, probit analiza se koristi za dobijanje linearne zavisnosti od grafa. Rezultati eksperimenata za utvrđivanje akutnog toksičnog efekta iz radnog dnevnika unose se u tabelu 1. Probit vrijednosti su postavljene prema tabeli 2. Probit vrijednosti za eksperimentalno utvrđeni postotak uginuća dafnije i vrijednosti decimalnih logaritama za proučavane koncentracije otpadnih voda, vodenih ekstrakata iz tla i sedimenata unose se u tabelu 3 kanalizacija, otpad.

Na osnovu vrijednosti probita (tabela 2.8) i decimalnih logaritama iz eksperimentalno dobijenih podataka (tabela 2.7), konstruiše se graf, a po apscisi se iscrtavaju vrijednosti logaritama procentualnih koncentracija proučavanih voda. osi, a probitovi od vrijednosti procenta uginuća dafnije su iscrtani duž ordinatne ose. Eksperimentalni podaci se unose u koordinatni sistem, a kroz tačke se povlači prava linija.

Na grafikonu, paralelno sa osom logaritama koncentracija (lgS), povučena je prava linija od tačke koja odgovara probit vrednosti 5, što odgovara 50% uginuća dafnije (iz tabele 2). Od tačke preseka pravih linija sa grafikom zavisnosti probit vrednosti inhibicije test parametra od logaritma koncentracija, vrednost logaritma koncentracija proučavanih voda, vodenih ekstrakata koji odgovaraju LCR se dobija.

Dobijeni podaci biotestiranja unose se u tabelu, čiji je oblik zapisa prikazan u tabeli 2.7

Tabela-2.7 Obrazac za evidentiranje rezultata utvrđivanja akutne toksičnosti otpadnih voda

Probit vrijednosti za eksperimentalno utvrđenu smrtnost dafnije od 0 do 99% prikazane su u tabeli 2.8.

Tabela -2.8 Probit vrijednost

U negrafičkoj metodi određivanja LCR, decimalni logaritam koncentracije otpadne vode koja se proučava označava se kao x, a numeričke vrijednosti probita smrti dafnije označavaju se kao y. Kao rezultat, dobijamo linearnu vezu:

Numeričke vrijednosti koeficijenata k i b izračunavaju se pomoću formula:

Rezultirajući logaritam procentualne koncentracije ispitivane vode (lgC) pretvara se u procentualne koncentracije. Faktor bezopasnog razrjeđivanja (BKR10-96) izračunava se dijeljenjem 100% sa rezultirajućim procentom koncentracije.

Klasa opasnosti se utvrđuje faktorom razblaženja vodenog ekstrakta, pri kojem nije otkriven nikakav uticaj na vodene organizme u skladu sa sledećim rasponima faktora razblaženja u skladu sa tabelom 2.8.

Tabela - 2.8 Pokazatelji faktora razblaženja vodenog ekstrakta

Rezultati određivanja klase opasnosti.

Nakon provođenja serije eksperimenata, dobiveni su sljedeći podaci za utvrđivanje klase opasnosti za preduzeća u gradovima Saratov i Engels.

Eksperiment sproveden na test objektima dafnije u cilju utvrđivanja promena u njihovoj plodnosti za preduzeće JSC SEMZ "Electrodetal" dao je sledeće rezultate, prikazane u tabeli 2.9. Na osnovu dobijenih podataka, izračunati IFR50-96 je jednak 219,3, što odgovara akutnoj toksičnosti otpada, a IFR10-96 je jednak 1466,2, čija se vrijednost nalazi u rasponu od 10000 do 1001, što odgovara klasi opasnosti 2 u skladu sa tabelom 2.8 metodologije.

Iskustvo provedeno na objektima za ispitivanje Daphnia za preduzeće OJSC Gazprommash Plant dalo je sljedeće rezultate, prikazane u tabeli 2.10. Na osnovu dobijenih podataka izračunat je IKR50-96 jednak 312,6, što odgovara akutnoj toksičnosti otpada i IKR10-96 jednak 910,7, čija se vrijednost nalazi u rasponu od 1000 do 101, što odgovara klasi opasnosti. 3 u skladu sa tabelom 2.8 metodologije.

Iskustvo provedeno na objektima za ispitivanje Daphnia za preduzeće Saratov Rafinerija OJSC dalo je sljedeće rezultate, prikazane u tabeli 2.11. Na osnovu dobijenih podataka izračunato je da je ICR50-96 jednak 3,8, stoga nema akutni toksični efekat, a BCR10-96 je jednak 13,7, čija se vrijednost nalazi u rasponu od 1 do 100, što odgovara klasi opasnosti 4 u skladu sa tabelom 2.8 metodologije.

Iskustvo provedeno na objektima za testiranje Daphnia za preduzeće JSC Fax-Auto dalo je sljedeće rezultate, prikazane u tabeli 2.12. Na osnovu dobijenih podataka izračunato je da je ICR50-96 jednak 0,95, stoga nema akutni toksični efekat, a BCR10-96 je jednak 1,61, čija se vrijednost nalazi u rasponu od 1 do 100, što odgovara klasi opasnosti 4 u skladu sa tabelom 2.8 metodologije.

Iskustvo provedeno na objektima za ispitivanje Daphnia za preduzeće OJSC ATP-2 dalo je sljedeće rezultate, prikazane u tabeli 2.13. Na osnovu dobijenih podataka izračunato je da je ICR50-96 jednak 0,49, stoga nema akutni toksični efekat, a BCR10-96 je jednak 1,001, čija vrijednost leži u rasponu?1, što odgovara klasa opasnosti 5 u skladu sa tabelom 2.8 metodologije.

Iskustvo provedeno na objektima za ispitivanje Daphnia za preduzeće OJSC SGATP-6 dalo je sljedeće rezultate, prikazane u tabeli 2.14. Na osnovu dobijenih podataka izračunato je da je ICR50-96 jednak 0,199, stoga nema akutni toksični efekat, a BCR10-96 je jednak 0,409, čija vrijednost leži u rasponu?1, što odgovara klasa opasnosti 5 u skladu sa tabelom 2.8 metodologije.

S obzirom na poznati sastav zagađivača i brzine protoka otpadnih voda, potrebna brzina razrjeđivanja uglavnom ovisi o geometrijskim dimenzijama rezervoara, brzini i smjeru kretanja vode u njemu.

Kada se otpadne vode ispuštaju u vodna tijela, koncentracija zagađivača se smanjuje zbog miješanja otpadnih voda s vodenim okolišem. Ovaj proces je kvantitativno okarakterisan faktorom razblaženja:

Gdje C in– koncentracija zagađujućih materija u otpadnim vodama koje ispušta akumulacija;

Od 0 I WITH– koncentracija zagađivača u rezervoaru prije i nakon ispuštanja otpadnih voda.

Međutim, formula je nezgodna za korištenje u praksi.

Za rezervoare sa usmjerenim kretanjem (rijeke), preporučuje se da se odredi pomoću formule:

(2.2)

Gdje Q V, Q 0– zapreminski protok otpadne vode i rezervoara, respektivno

γ – koeficijent pomaka, koji pokazuje koji dio brzine protoka Q je uključen u pomak.

U početnom dijelu, faktor razrjeđenja je 1; jer

γ = 0 ; To = 1.

Koncentracija zagađivača u rezervoaru u bilo koje vrijeme:

(2.3)

Gdje τ = V*(Q 0 + ∑Q V – Q V) period potpune izmjene vode u akumulaciji;

V– zapremina rezervoara;

Q V– gubitak protoka vode (na primjer, zbog isparavanja);

Koncentracija zagađivača za najzagađeniji tok riječnog toka bez navođenja njegove lokacije, oblika, veličine određuje se metodom Florov-Rodziller:

C max = C + (C 0 – C)* (2.4)

Gdje α – koeficijent koji karakteriše hidraulične uslove pomeranja;

x– koordinata u smjeru brzine i protoka čiji je početak (x=0) mjesto ispuštanja otpadnih voda.

Područje pomaka u rezervoaru je konvencionalno podijeljeno u tri zone (slika 2.1).

Sl.2.1. Šema distribucije otpadnih voda u rezervoaru:

Zona I – koncentracija zagađujućih materija opada zbog pomaka uzrokovanog razlikom u brzini toka otpadne vode i rezervoara;

Zona II – područje turbulentnog miješanja;

III – zona – područje potpunog miješanja, kada su brzine mlaza otpadnih voda i rezervoara potpuno izjednačene.

Za procjenu najmanjeg omjera razrjeđenja za rezervoare male čvrstoće koristi se druga metoda, tzv. N.N. Lapshev metoda. Koristi se za izračunavanje omjera razrjeđivanja za distribuirane i koncentrirane ispuštanja otpadnih voda sa protokom iz odvodnih uređaja W 0≥ 2 m/s:

……………………………………(2.5)

Gdje A– koeficijent koji karakteriše uniformnost outputa; za koncentrirano ispuštanje A = I, a za distribuirano ispuštanje:

(2.6)

I– razmak između uređaja za otpuštanje; d 0– prečnik izlaza; R– koeficijent koji karakteriše stepen protoka akumulacije (jezera, akumulacije);

S– parametar određen relativnom dubinom rezervoara.

Za rezervoar u kojem je kretanje vode određeno protokom ispuštene otpadne vode:

Gdje I n– udaljenost od mjesta ispuštanja otpadnih voda do obale u smjeru brzine protoka otpadnih voda, m; F 0– ukupna površina izlaznih otvora, m3.

Za vodno tijelo u kojem struju određuje vjetar, koeficijent je:

, (2.8)

Gdje W n– brzina protoka, m/s;

W 0– brzina otpadne vode na izlazu iz glave, m/s.

Proračun omjera razrjeđivanja otpadnih voda u rijekama

Razrjeđivanje otpadnih voda je proces smanjenja koncentracije zagađivača koji nastaje miješanjem otpadnih voda s vodenim okolišem. Intenzitet procesa je kvantitativno karakteriziran faktorom razrjeđenja (n), koji se za akumulacije sa usmjerenim kretanjem vode (riječni tok) određuje formulom:

, (2.9)

Gdje Q V I Q 0– odnosno zapreminske brzine protoka dijela vode u rezervoaru i otpadne vode;

γ – koeficijent miješanja, koji pokazuje udio vode u akumulaciji koja učestvuje u procesu miješanja:

Gdje L– dužina kanala od tačke ispuštanja otpadnih voda do tačke potrošnje vode, m;

α – koeficijent u zavisnosti od hidrauličkih uslova mešanja – koeficijent:

Gdje ξ – koeficijent koji uzima u obzir lokaciju ispusta otpadnih voda (za kopneni ispust ξ = 1, za kanalski ispust ξ = 1,5);

δ – koeficijent tortuoznosti kanala;

D– koeficijent turbulentne difuzije,

, (2.12)

Gdje q– ubrzanje slobodnog pada, m/s 2 ;

H– prosječna dubina kanala, m;

W a n– prosječna brzina protoka vode u akumulaciji, m/s;

S w– Chezy koeficijent, (1/m*s);

M g- Boussinesq koeficijent, 1/m*s (za vodu M g = 22,3 (1/m*s)).

Proračun omjera razrjeđivanja otpadnih voda u kanalima za namotavanje

Gore opisana metoda ne uzima u obzir poprečne komponente brzine protoka vode u vijugavim kanalima, što može značajno ubrzati proces miješanja otpadnih voda. Ovo se objašnjava činjenicom da se takva strujanja odvijaju iz područja sa visokim koncentracijama zagađivača u područja sa nižim koncentracijama i obrnuto.

Najmanje ukupno razrjeđivanje za ispuštanje koncentrirane otpadne vode određuje se formulom:

, (2.13)

Gdje β – koeficijent koji uzima u obzir relativne parametre kanala B/N I R/B(Sl.2.2);

IN– širina rijeke, m;

N– dubina, m;

R– radijus zakrivljenosti odvoda, m;

L– udaljenost od izlaza do projektnog presjeka, m;

Faktor razrjeđenja se izračunava sljedećim redoslijedom:

1. Zakrivljeni presjek je podijeljen na m sekcija sa istim vrijednostima relativnih parametara B/H i R/H.

2. Odredite dužine L 1, L2, …, Lm i prema grafikonu (slika 2.2) nalaze vrijednosti β 1, β 2, …, β m. U ovom slučaju, promjena predznaka zakrivljenosti ne mijenja metodu proračuna.

3. Omjer razblaženja u prvom dijelu, a zatim potrošnja mješavine domaće i riječne vode na udaljenosti L 1:

Q 1 = n 1 *Q

4. Omjer razrjeđivanja, potrošnja mješavine otpadnih voda u sljedećim dijelovima:

Q i = n 1 *n 2 *…*n i *Q 0 .

5. Opšti omjer razrjeđivanja:

n = n 1 *n 2 *…*n m .

Proračun omjera razrjeđenja otpadnih voda u akumulacijama i jezerima

Uslovi miješanja otpadnih voda sa vodom iz akumulacija i jezera značajno se razlikuju od uslova miješanja u rijekama.

Stepen zagađenja vodnih tijela intenzivno opada na maloj udaljenosti od mjesta ispuštanja otpadnih voda, ali se potpuno miješanje otpadnih voda sa zapreminom vode u jezeru dešava na veoma velikim udaljenostima od mjesta ispuštanja.

Proračun faktora razrjeđivanja vrši se za raspršene i koncentrisane ispuste pri brzini istjecanja otpadne vode W 0

Prilikom obračuna PDV-a za lokalno ispuštanje otpadnih voda preporučuje se korištenje poluempirijske metode koja se koristi u ustaljenoj praksi prilikom izračunavanja MPC standarda (“Metodologija za izračunavanje MPC tvari u vodnim tijelima sa otpadnim vodama”, 1990.).

Osnovna jednadžba za izračunavanje PDS-a je:

Q,q-izračunati tokovi vode u vodnim tijelima i otpadnim vodama,

Koncentracija zagađivača iste vrste u otpadnim vodama iu vodnom tijelu do tačke ispuštanja otpadnih voda,

– koeficijent miješanja,

– prihvaćena je kao najveća dozvoljena koncentracija na projektiranoj lokaciji za dato vodno tijelo.

Određivanje standardnog ispuštanja zagađujućih materija zavisi od faktora mešanja ili češće korišćenog koncepta faktora razblaživanja.

Faktor razrjeđenja je povezan s koeficijentom miješanja sljedećim približnim odnosom:

Proces razrjeđivanja otpadnih voda odvija se u 2 faze: početno i glavno razrjeđivanje.

Faktor ukupnog razrjeđenja je predstavljen kao proizvod:

-višestrukost glavnog razblaženja.

1.2. Određivanje početnog faktora razblaženja.

Početno smanjenje koncentracije zagađujućih materija povezano je sa utiskivanjem (prodiranjem) otpadne tečnosti u dovodni tok vodotoka.

Preporučljivo je izračunati početno razrjeđivanje prilikom ispuštanja otpadne vode u vodena tijela na osnovu omjera brzina u njoj (brzina rijeke i brzina ispuštanja). Ili pri apsolutnim brzinama istjecanja mlaza iz izlaza. Pri nižim brzinama, početno razrjeđivanje se ne izračunava.

Početni faktor razblaženja se izračunava u skladu sa metodom N.N. Lapsheva "Proračuni ispuštanja otpadnih voda" Moskva, Stroyizdat, 1978.

Početni podaci za proračun.

U rijeku je postavljen kanalski koncentrirani ispust koji ispušta otpadne vode sa maksimalnim protokom od q=17,4 m 3 /h=0,00483 m 3 /sec.

Procijenjeni minimalni prosječni mjesečni protok rijeke 95% vjerovatnoća Q=0,3 m 3 /sec.

Prosječna brzina riječnog toka.

Prosječna dubina H av = 0,48 m.

Brzina istjecanja mlaza iz izlaza, dok

Prihvatamo =0,1 m

Ispravljena brzina istjecanja iz izlaza vode

Početni faktor razrjeđivanja

Relativni prečnik mlaza u projektovanom delu

Definicija parametra m

Relativni prečnik mlaza u projektovanom preseku će se odrediti pomoću nomograma.

Početno razrjeđivanje se završava na dijelu gdje mlaz ne može dodati protok. Prema eksperimentalnim istraživanjima, ovaj poprečni presjek treba uslovno prihvatiti gdje je brzina na osi mlaza 10-15 cm/sec veća od brzine riječnog toka.

Početni faktor razrjeđivanja

Zbog ograničenja pristupa tečnosti u distriktu, stopa razblaženja će se smanjiti.

Za kvantificiranje ove pojave potrebno je izračunati omjer gdje

– dubina vodotoka,

Neograničeni prečnik mlaza

1.3 Određivanje glavnog faktora razrjeđivanja.

Izvan područja početnog razrjeđivanja, miješanje se vrši zbog difuzije nečistoće. Za izračunavanje glavnog razrjeđivanja otpadnih voda koristit ćemo metodologiju N.D. Rodzillera „Uputstva za metode za proračun miješanja i razrjeđivanja otpadnih voda u rijekama, jezerima i akumulacijama“, Moskva 1977. Ova tehnika se može koristiti za povezivanje protoka otpadne vode sa protokom vode u vodnom tijelu.

Početni podaci.

Procijenjeni protok u vodotoku u pozadinskom dijelu Q = 0,3 m 3 /sec

Procijenjeni protok otpadne vode na izlazu q=0,00483 m 3 /sec

Prosječna brzina vodotoka pri izračunatom protoku V c r =0,11 m/sec

Prosječna dubina vodotoka pri procijenjenom protoku N av = 0,48 m

Udaljenost od izlaza do kontrolne tačke u pravoj liniji L p =500 m

Udaljenost od izlaza do kontrolne tačke duž prednjeg kanala L f =540 m

1) Određivanje koeficijenta miješanja