bbk 000000

УДК 628.541:676

Мискевич И. В., Бровко O. C., Личутина Т. Ф.

Влияние малых водотоков на процессы водоотведения на примере ОАО «Соломбальский ЦБК»

Аннотация

Рассмотрено влияние ручьев и малых рек на загрязнение зоны смешения стоков Соломбальского целлюлозно-бумажного комбината и устьевых вод р. Северной Двины органическими веществами, идентифицируемыми по параметру ХПК. Выявлено наличие очень высоких значений ХПК (100–403 мг/л) в водах ручьев с сильно заболоченными водосборами. Показано явное доминирование природной органики над ее объемами поступления со стоками предприятия. При контроле сбросов сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности в водные объекты рекомендуется учитывать поступление на участок их разбавления загрязняющих веществ природного происхождения через мелкие водотоки (малые реки, ручьи и дренажные канавы).

Ключевые слова:

сточные воды , фоновый и контрольный створ , источник загрязнения , малая река , ручей , природные органические вещества , химическое потребление кислорода

Скачать журнальную верстку статьи в PDF

В последние годы наиболее распространена точка зрения, что основным источником загрязнения поверхностных вод являются крупные промышленные объекты. При этом все предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, автоматически попадают в этот перечень. Отсюда следует, что все негативные процессы в водных экосистемах в районах расположения предприятий целлюлозно-бумажной промышленности связаны со сбросом сточных вод. Данный подход является упрощенным, и в ряде случаев приводит к принятию экологически не обоснованных решений при формировании природоохранной политики предприятий. Это, в свою очередь, снижает эффективность финансовых затрат, направленных на охрану окружающей среды.

При контроле влияния сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на водотоки обычно используется створ, расположенный в 500 м ниже их выпуска. Результаты химических и микробиологических анализов проб воды, отобранных в данном (контрольном) створе, считаются показателем уровня техногенной нагрузки с учетом фонового загрязнения поверхностных вод, участвующих в разбавлении сточных вод. Фоновое загрязнение, как правило, оценивается по результатам анализа проб воды, отобранных в створе на расстоянии 1000 м выше выпуска сточных вод или на более удаленных створах. Такой подход, в частности, соответствует требованиям ГОСТ 17.1.3.07-82 [1]. Его использование в большинстве случаев позволяет получать достоверные сведения о влиянии сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности. Но иногда применение подобной схемы не дает возможности выявить истинный механизм формирования качества поверхностных вод в контрольном створе водотока. Это обусловлено игнорированием возможности поступления загрязненных вод на участок между фоновым и контрольным створами через сеть малых рек, ручьев и дренажных канав.

Такие воды могут быть сильно загрязнены при воздействии природных факторов, из-за специфики формирования ливневого стока на урбанизированной территории или при неорганизованном сбросе неочищенных сточных вод мелких предприятий и объектов жилищно-коммунального хозяйства. Каждый такой источник загрязнения не может оказать существенного влияния на качество речных вод, но их совокупное воздействие может придать воде иные свойства. Это, в свою очередь, может повлечь за собой неверные решения при определении фактического влияния сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на водную экосистему.

Подобная проблема особенно обостряется в условиях, когда устьевые воды приливных рек в фазу прилива могут подниматься вверх по руслу водотока на несколько километров [2]. В данной ситуации в формировании качества поверхностных вод также принимают участие источники загрязнения водной среды, расположенные ниже выпуска сточных вод. К сожалению, в нормативно-методических документах, в частности в пособии [3], специфика разбавления сточных вод в устьях рек не отражена, что не позволяет контролирующим организациям объективно оценить регулирование водоотведения для таких водных объектов.

Рассматриваемая проблема актуальна и для устьевого участка р. Северной Двины, на территории которой располагаются ОАО «Архангельский ЦБК» и ОАО «Соломбальский ЦБК». Особенно это касается Соломбальского целлюлозно-бумажного комбината, который отводит сточные воды в протоку Кузнечиху в дельте Северной Двины. На участке сброса стоков данного предприятия устьевые воды в фазу прилива в меженные периоды поднимаются на 3–4 км вверх по протоке [4]. При этом на контрольный створ (500 м ниже канализационного канала Хатарицы) могут попадать воды боковых притоков Кузнечихи – малой реки Ижмы, ручьев Малой Двинки и Старицы. Со сточными водами также смешиваются воды малой реки Лодьмы, устье которой расположено в 1 км выше выпуска стоков Соломбальского ЦБК.

Здесь необходимо учитывать, что основные претензии контролирующих организаций к выпускам сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности касаются высокого содержания органических веществ, идентифицируемых по параметру ХПК (химическое потребление кислорода) [5]. C другой стороны, вышеупомянутые реки и ручьи располагаются на сильно заболоченных водосборах, что предполагает повышенное содержание в их водах органики природного происхождения [6]. Влияние данных источников поступления органических веществ в воды Кузнечихи ранее не исследовалось и не учитывается при контроле влияния сточных вод Соломбальского ЦБК. Для решения данной проблемы в 2008 г. были организованы специализированные сезонные наблюдения за изменчивостью показателя ХПК в водах Лодьмы, Ижмы, Малой Двинки с притоком Еловка и Старицы.

Отбор проб воды производился в створах, выбор которых осуществлялся с учетом доступа транспорта к точкам отбора (табл. 1).

Анализ проб воды на определение ХПК проводился по методике ПНД 14.1:2:4.190-03 [7] с применением анализатора «Флюорат-02». Результаты исследований приведены в табл. 2. Наблюдения за колебаниями величины ХПК выявили заметные различия в содержании органических веществ в обследованных реках и ручьях. Изменения ХПК в низовьях малых рек Ижмы и Лодьмы в течение года происходят в сравнительно узком диапазоне – 51–77 мг/л. Однако это относительно высокие величины, превышающие санитарные ПДК как для питьевых вод, так и вод культурно-бытового назначения [8]. При этом максимальное содержание органических веществ фиксировалось в летнюю межень, что связано, очевидно, со смывом с площади водосборов рек продуктов деструкции различной растительности.

Очень высокие значения ХПК (более 100 мг/л) зафиксированы в ручьях Старица и Еловка, имеющих сильно заболоченные водосборы. Следует отметить, что непосредственно у Малой Двинки значительная часть водосбора занята лугами. Максимальная величина ХПК (403 мг/л) отмечалась зимой в Старице в створе 1,5 км выше устья около границы полного перемерзания ручья. Такой уровень содержания органики больше соответствует неочищенным стокам, чем поверхностным водам. Ее появление, очевидно, обусловлено влиянием болотных грунтовых вод. Следует заметить, что по мере сдвига к устьям ручьев в Старице и Малой Двинке величина ХПК за счет усиления влияния морских вод заметно снижалась. Наименьшие значения ХПК отмечались в Кузнечихе в створе 500 м ниже Хатарицы. Это, с одной стороны, подчеркивает слабое влияние на качество дельтовых вод стоков Соломбальского ЦБК, с другой стороны, указывает на позитивную роль морских вод с низким содержанием органики в процессе разбавления таких стоков.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что боковые притоки Кузнечихи могут заметно повышать содержание органических веществ в контрольном створе 500 м ниже Хатарицы. Вклад Лодьмы в подобной ситуации будет наиболее ярко прослеживаться в малую воду приливного цикла, вклад Ижмы, Старицы и Малой Двинки – в полную воду приливного цикла. Таким образом, воды боковых притоков Кузнечихи в районе расположения Хатарицы могут неблагоприятно влиять на качество вод этой дельтовой протоки по параметру ХПК. Для подтверждения данного тезиса можно сравнить вынос органических веществ, идентифицируемых по ХПК, со сточными водами Соломбальского ЦБК и водами исследованных боковых притоков Кузнечихи.

Результаты такого сравнения, приведенные на рисунке, показывают, что объем поступления природной органики в протоку Кузнечиху в районе сброса стоков Соломбальского ЦБК на порядок превышает поступление органики техногенного характера. Данный факт противоречит сформировавшемуся среди специалистов природоохранных ведомств г. Архангельска мнению, что повышенные значения ХПК в дельтовой протоке Кузнечихе являются результатом сброса сточных вод Соломбальского ЦБК. Это дает основание более корректно относиться к нормированию сброса органических веществ в устьевые воды Северной Двины.

Выводы

Для контроля и нормирования сброса сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности в водные объекты со сложными гидрографическими и гидрологическими характеристиками рекомендуется проводить полную инвентаризацию всех природных и иныхисточников поступления органических веществ и других примесей в водный объект, принимающий сточные воды, на отрезке между фоновым и контрольным створами. Для устьев рек необходимо также учитывать влияние подобных источников на участках ниже контрольного створа, с которых загрязненные воды в фазу прилива или при ветровом нагоне могут попадать в зону основного разбавления сточных и поверхностных вод. Данную процедуру необходимо выполнять с учетом сезонной изменчивости стока мелких водотоков (малых рек, ручьев и дренажных канав). Определение их достоверного вклада в баланс загрязняющих примесей на контрольном створе позволит получить более обоснованные с научной точки зрения нормативы допустимого сброса сточных вод при возможном снижении экологических платежей за рассматриваемый вид техногенного воздействия.

Список литературы

1. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков.
2. Мискевич И. В., Боголицын К. Г. Использование поверхностных вод на предприятиях лесохимического комплекса в условиях приливных устьев рек. - Архангельск: Изд-во Архангельского гос. техн. ун-та, 2002.
3. Методика разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей (утверждена Приказом МПР России от 17 декабря 2007 г. № 333). - М., 2007.
4. Мискевич И. В. Оценка влияния сброса сточных вод Соломбальского ЦБК на водоснабжение города Архангельска и других населенных пунктов. - Архангельск, 2008.
5. Личутина Т. Ф., Мискевич И. В., Бровко О. С., Гусакова М. А. Оптимизация нормирования сброса стоков предприятий ЦБП в водотоки. - Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 2005.
6. Гидрохимический словарь. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
7. ПНД 14.1:2:4.190-03. Методика определения бихроматной окисляемости (химического потребления кислорода) в пробах природных, питьевых и сточных вод фотометрическим методом с применением анализатора жидкости "Флюорат-02". - М.: ФГУ
8. "Центр экологического контроля и анализа", 2003.
9. СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод.