МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

(Росгидромет)

Р

РЕКОМЕНДАЦИИ    52.24.867-

2017

МЕТОДИКА РАСЧЕТА МАССОПЕРЕНОСА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ВОДНЫМ СТОКОМ ПО УЧАСТКАМ РЕКИ

Ростов - на - Дону 2017

Предисловие

1    РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»)

2    РАЗРАБОТЧИКИ О.А. Клименко, канд. хим. наук (руководитель разработки); В.Ф. Геков, канд. тех. наук (ответственный исполнитель)

3    СОГЛАСОВАНЫ с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун») 07.08.2017; с Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета

01.09.2017

4    УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Руководителя Росгидромета

01.09.2017

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 04.10.2017 № 490

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ ФГБУ «НПО «Тайфун» за номером Р 52.24.867-2017 от 21.09.2017

6    ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

© Росгидромет, ФГБУ «ГХИ», 2017

цикле характерных периодов изменения содержания этого вещества, в том числе основных гидрологических сезонов, определяющих водность на рассматриваемой реке.

В качестве основных версий характерной периодичности (сезонности) изменения массопереноса конкретных веществ могут выступать основные гидрологические сезоны, теплый и холодный периоды года, периоды, когда река покрыта льдом и при его отсутствии. Возможно выделение характерных периодов изменения массопереноса рассматриваемого вещества с речным стоком на основе визуального просмотра изменений концентраций этого вещества в рассматриваемом году как результата влияния совокупности факторов воздействия. Для окончательного выбора наиболее характерной внутригодовой периодичности (сезонности) изменения содержания вещества целесообразно использовать расчет коэффициентов сезонности по РД 52.24.748. Выделенные характерные периоды являются основным временным шагом в годовом цикле для расчета массопереноса химического вещества. Наиболее предпочтительным может оказаться отдельный расчет массопереноса в период половодья (с учетом связей «расход-концентрация») и остальных (возможно всего одного) выделенных характерных периодов года (в связи с расхождениями сроков половодья в выделяемых контрольных створах при выборе сезонности допускается помесячный временной шаг).

При выделении периодов (сезонов) в годовом цикле непременным условием является наличие во всех рассматриваемых контрольных створах в каждом выделяемом периоде не менее трех гидрохимических съемок (только при таком условии возможен поиск достоверных статистических связей между расходом и концентрациями вещества в выделяемом периоде). При малом числе наблюдений (2 - в гидрологическом сезоне, 4-6 раз - в годовом цикле) в целях расчета статистически значимых характеристик возможно введение в текущий сезон или год данных за 1-2 предыдущих года, если эти данные отличаются несущественно от данных в текущем сезоне или году (при этом основной рассматриваемый год в организованной совокупности исходных данных остается условно неизменным).

Для выделения характерных периодов (сезонов) года для всей реки или ее рассматриваемого участка целесообразно рассматривать результаты наблюдения, полученные одновременно по всей совокупности контрольных створов.

С помощью непараметрического критерия Уилкоксона-Манна-Уитни по РД 52.24.622 и [1] в контрольном створе определяют существенность различия концентраций вещества в выделенных периодах (сезонах) года. Описание метода Уилкоксона-Манна-Уитни представлено в приложении А. Цель процедуры - выделение существенно отличающихся характерных периодов года для всей части рассматриваемой реки.

P 52.24.867-2017

При отсутствии существенной сезонности для рассматриваемого химического вещества основным расчетным периодом следует считать годовой цикл (при необходимости возможно произвольное выделение рассматриваемых периодов в годовом цикле).

При нормировании допустимого привноса вещества на выделенных участках реки также возможно произвольное назначение (выделение) рассматриваемого сезона (или сезонов) в годовом цикле (например, летняя или зимняя межень).

Для каждого выделенного речного участка подготавливают необходимый массив гидрохимических и гидрологических данных в виде таблиц соответствующего (рекомендуемого) формата в среде Excel (прилагаются к программному обеспечению).

Программными средствами по соответствующим исходным таблицам среднесуточных расходов речной воды в среде Excel (при их наличии) в каждом контрольном створе определяют средние в выделенных характерных периодах года расходы воды Qcp.ces и значения водного стока W_ce3 (при отсутствии среднесуточных расходов речной воды в контрольных створах гидрохимических наблюдений данные характеристики назначают в виде пересчитанных значений по результатам наблюдений, полученным в ближайшем створе водпоста).

5.2.2 Результаты расчета стоковых характеристик представляют в двух видах: водный сток за рассматриваемый период W, млн. м³, и среднесуточный расход воды за этот период Qcp, м³/с, с соответствующим этому расходу дополнительно вводимым оператором значением примерной максимальной скорости течения речной воды, которые вычисляют по формулам

W = 0,0864gc_PZ ,    (1)

где 0,0864 - коэффициент размерности для получения водного стока в млн. м³;

Z - общее число суток в рассматриваемом периоде (сезоне).

z

т

6^еР = ' _z ,    (2)

где Q_t - средний расход речной воды за i-e сутки, м³/с.

5.2.3 Среднюю концентрацию рассматриваемого химического вещества за расчетный период определяют по следующему алгоритму.

В каждом выделенном характерном периоде предварительно для визуального просмотра исходных данных в контрольном створе строят (желательно программными средствами) точечные графики

C_kj=f(t),    (3)

9

где Сщ - концентрация химического вещества в k-й точке сечения реки в период j-й съемки, мг/дм³;

t- время (даты отбора проб воды).

В результате предварительного анализа из рассматриваемого массива данных должны быть удалены экстремальные концентрации химического вещества, происхождение которых связано с грубыми ошибками или с аномальными (возможно аварийными) кратковременными явлениями.

Далее при наличии в выбранном для расчета выноса створе нескольких точек наблюдения выполняют предварительное осреднение концентрации химических веществ Су, мг/дм³, в створе на каждую дату отбора пробы воды (на дату j-й гидрохимической съемки) по формуле

ⁿkj

где n_kj - число точек отбора проб воды в сечении реки в период у-й съемки.

Примечание - Если в контрольном створе в каждую гидрохимическую съемку отбиралась составная (сливная) проба воды, то формулу (4) не используют. В качестве погрешности средней концентрации вещества в сечении реки при таком отборе следует использовать возможное максимальное за расчетный период значение погрешности (в долях от единицы). При отборе проб воды в сечении реки в одной вертикали пробу воды для возможности расчета массопереноса условно принимают за составную (сливную) с погрешностью средней концентрации вещества по сечению реки, равной нулю.

При наличии в рассматриваемом контрольном створе расходов речной воды, сопровождающих каждую съемку, оценивают наличие достоверной статистической связи

C,=f(o.)    (5)

где Qj- расход речной воды в контрольном створе на дату у- й съемки, м³/с.

В случае наличия достоверной статистической связи между расходом речной воды и концентрацией рассматриваемого химического вещества в контрольном створе по найденному уравнению регрессии выполняют расчет средней концентрации С_сез, соответствующей среднесезонному расходу речной воды. Если статистическая связь недостоверна, то в рассматриваемом периоде (сезоне) определяют среднеарифметическое значение концентрации вещества.

ю

P 52.24.867-2017

Расчет фактического массопереноса рассматриваемого вещества за рассматриваемый период (сезон), G_ce3, т, в каждом контрольном

створе, где проводились систематические гидрохимические наблюдения, определяют по формуле

Gces=C_ce3W_ce3,    (6)

где С _сез - наблюденная средняя концентрация химического вещества в контрольном створе реки за рассматриваемый период (сезон) мг/дм³;

W_ce3- наблюденный водный сток в контрольном створе за рассматриваемый период (сезон), млн.м³.

Примечание - Предполагается, что средние концентрации химического вещества в контрольном створе реки получены после изъятия или корректировки нехарактерных (ошибочных) концентраций.

Если рассматриваемый период (например, год) включает несколько выделенных сезонов, то вначале проводится расчет массопереноса в рассматриваемом контрольном створе по сезонам, а затем вычисляют суммарный массоперенос за заданный период (например, за год), в который вошли несколько сезонов. Если характерных сезонов выделить не удалось, то массоперенос определяют в виде произведения среднегодовой концентрации химического вещества на годовой водный сток. Так же поступают при определении массопереноса в пределах рассматриваемого выделенного периода года.

Расчет значений нормативного массопереноса химического вещества G_Nce3, т, за рассматриваемый период в каждом контрольном створе, где проводились систематические гидрохимические наблюдения, выполняют по формуле

G_Mcp=CW .

сез дг _Сез

где C_N - принятая для рассматриваемого речного участка в качестве норматива концентрация химического вещества (ПДК или другая установленная для рассматриваемого участка нормативная концентрация), мг/дм³.

По длине реки в контрольных створах по расчетным данным строят графики (в виде гистограмм) изменения значений фактического и нормативного массопереноса химического вещества за выделенные сезоны и в целом за рассматриваемый период (например, год).

5.3 Определение относительной погрешности расчета массопереноса химического вещества в контрольных створах по результатам наблюдений

5.3.1 В связи с малым количеством измерений в течение рассматриваемых периодов (сезонов) года, а также в сечении реки в качестве

11

погрешности определяемых средних значений концентраций химических веществ используют среднеквадратическое отклонение измеренных значений от расчетных средних значений концентраций в сечении реки за рассматриваемый период (сезон). Относительную погрешность рассчитанных значений массопереноса рассматриваемого химического вещества в контрольном створе (в долях от единицы) Vg по результатам фактических наблюдений за расчетный период (сезон) определяют с использованием следующих формул:

а) при наличии статистической связи типа Су =f (Qj) -

^VG=-H^+VC •    (⁸)

где v_v - относительная погрешность определения стока воды за расчетный период (в долях от единицы) при отсутствии данных принимается, равной 0,1 (значение параметра v_v в каждом конкретном случае, в том числе по отдельным сезонам, зависит от условий и детальности гидрологических наблюдений, от используемого для измерения расходов воды оборудования, от способов расчета значений водного стока при несовпадении размещения створа вод поста и створа отбора проб воды)

Vc - относительная погрешность определения средней концентрации химического вещества за расчетный период (сезон, год) (в долях от единицы)

v_u - инструментальная погрешность измерения расхода воды (по умолчанию принимается, равной 0,10);

Q_t - среднесуточный расход воды в /-е сутки расчетного периода,

м³/с;

Q - средний среднесуточный расход речной воды за расчетный период, определяемый по формуле, аналогичной формуле (4), м³/с;

Пд. - число среднесуточных расходов воды в /-е сутки расчетного периода;

v_c - относительная погрешность определения концентрации химического вещества в сечении реки, рассчитанная с учетом погрешности его аналитического определения и погрешности расчета средних кон-

-    среднюю за выделенный период годового цикла концентрацию химического вещества в рассматриваемом притоке первого порядка С_т, мг/дм³;

-    среднюю за выделенный период годового цикла концентрацию химического вещества в рассматриваемом выпуске сточных вод C_g, мг/дм³;

-    водный сток за выделенный период годового цикла в рассматриваемом притоке первого порядка, расположенном в пределах рассматриваемого речного участка W_m, млн. м³;

-    водный сток за рассматриваемый период годового цикла в рассматриваемом выпуске сточных вод, расположенном в пределах рассматриваемого речного участка W_g, млн. м³;

-    для сточных вод - время возможной задержки самоочищения воды тот рассматриваемого химического вещества в результате наличия в них

токсичных веществ (по умолчанию принимается равным нулю), сут.

Источниками получения информации о выпусках сточных вод (название предприятия, расстояние его расположения от устья реки, годовые данные о сбросе сточных вод, млн. м³, годовые данные об «основных источниках загрязнения по предприятиям», т, результаты гидрохимических наблюдений в створах реки, если таковые проводились, из «суточного журнала наблюдений в створе реки», мг/дм³) являются:

-    паспорта пунктов наблюдения, если в них регулярно вносились коррективы по данным о сточных водах;

-    данные из согласованных проектов НДС;

-    служебная информация по выпускам сточных вод в ежегодной отчетности по форме «2ТП-водхоз», которая по бассейнам хранится в «Бассейновых водных управлениях» (БВУ);

-    при сложности получения служебной информации по форме «2ТП-водхоз» в БВУ следует обращаться по этому вопросу к руководству Федерального агентства водных ресурсов.

Если нет более подробной информации о результатах наблюдений за сбросом сточных вод, то условно принимается, что сброс сточных вод во времени в течение года осуществлялся равномерно.

5.5 Коэффициенты скорости самоочищения речной воды от рассматриваемого химического вещества

При расчетах массопереноса для учета трансформации химического вещества по длине водотока в математическую модель должен вводиться так называемый суммарный коэффициент скорости самоочищения речной воды от рассматриваемого вещества, суммарно учитывающий все процессы, кроме разбавления загрязненных масс воды, приводящие к трансформации вещества на рассматриваемом речном участке. Ориентировочные значения суммарных коэффициентов скорости самоочищения речной воды от некоторых веществ представлены в таблице 1.

P 52.24.867-2017

На предварительном этапе моделирования суммарный коэффициент скорости самоочищения (трансформации) основного потока речной воды от рассматриваемого химического вещества по умолчанию принимают равным 0,01/сут, который характеризует практическое отсутствие процесса самоочищения.

На последующих этапах моделирования с учетом фактических натурных данных по содержанию вещества в фоновом и замыкающем створах на выделенных речных участках при верификации математической модели коэффициенты, относимые к основному речному потоку, корректируются путем введения соответствующего добавочного поправочного коэффициента, значения которого могут оказаться как положительными, так и отрицательными в зависимости от направленности преобладающих основных процессов и факторов, влияющих на значения массопереноса химического вещества с речным стоком (см. 6.4.7.5).

Таблица 1 - Ориентировочные значения суммарных коэффициентов скорости самоочищения речной воды от некоторых веществ К

Вещества и групповые показатели химического состава воды Значения К, 1 /сут, при температуре воды, °С менее 10 от 10 до 15 более 15 Азот аммонийный 0,60 0,91 1,50 Аминофенол 0,16 0,44 0,60 Алкилсульфонат (АС) без наполнителя 0,44 1,50 2,10 Алкилсульфонат керосиновый 0,05 0,18 0,31 Ацетанилид 0,18 0,60 0,91 Бензальдегид 1,19 4,51 6,61 Бензин 0,05 0,16 0,23 бпк5 0,31 0,60 0,91 Г ваякол 0,05 0,18 0,31 Гидрохинон 0,03 0,05 0,08 Глицерин 0,91 3,29 4,80 Дизельное топливо 0,05 0,16 0,23 Дисольван-4411 0,01 0,03 0,44 Железо общее 0,10 0,20 0,29 Капролактам 0,01 0,02 0,02 Карвакрол 0,02 0,08 0,13 Керосин 0,09 0,31 0,44 Кислота адипиновая 0,08 0,31 0,31 Кислота бензинсульфоновая 0,13 0,44 0,60 Кислота бензойная 0,91 3,60 4,95 Кислота галловая 0,21 0,75 1,19 Кислота изофталевая 0,91 3,01 4,20 Кислота нафтеновая 0,18 0,60 0,91 Кислота сульфосалициловая 0,13 0,44 0,60 Кислота фталевая 0,91 2,85 4,04 м-Крезол 0,08 0,31 0,44

17

P 52.24.867-2017

СОДЕРЖАНИЕ

1    Область применения.................................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................................1

3    Термины, определения и сокращения.....................................................2

4    Общие положения......................................................................................3

5    Формирование исходной информации для проведения расчетов

массопереноса химического вещества на выделяемых речных участках......................................................................................................6

5.1    Выделение основных участков реки с учетом расположения

контрольных створов гидрохимических наблюдений.......................6

5.2    Выделение основных характерных периодов (сезонов) на

участках реки с учетом расположения контрольных створов.......7

5.3    Определение относительной погрешности расчета

массопереноса химического вещества в контрольных створах по результатам наблюдений.........................................................11

5.4    Выделение на реке существенных источников химического

вещества.........................................................................................15

5.5    Коэффициенты скорости самоочищения речной воды от

рассматриваемого химического вещества...................................16

6    Теоретические аспекты моделирования изменения по длине реки значений массопереноса химического вещества

за рассматриваемый период..................................................................19

7    Верификация модели..............................................................................31

8    Определение допустимого привноса химического вещества со

сточными водами на выделенном речном участке..............................31

9    Ориентировочная оценка влияния дельты или эстуария реки на

массоперенос химического вещества....................................................40

Приложение А (справочное) Использование непараметрического

статистического критерия Уилкоксона-Манна-Уитни для установления существенности отличия сравниваемых

массивов данных.........................................................45

Приложение Б (обязательное) Инструкция по использованию на ПК программы «PerenosXV» для проведения расчетов

массопереноса химических веществ по участкам реки.....47

Приложение В (обязательное) Инструкция по использованию программы «ГХМ-устье» для проведения ориентировочной оценки влияния дельты или эстуария реки на массоперенос химического

вещества в устье реки..........................................................64

Приложение Г (справочное) Примеры расчета массопереноса

химического вещества по длине речных участков.............68

Библиография.............................................................................................97

III

Окончание таблицы 1

о-Крезол 0,08 0,31 0,44 Ксиленол 0,02 0,08 0,13 Мазут топочный 0,01 0,03 0,05 Мальтоза 0,31 0,91 1,50 Масло машинное 0,01 0,03 0,05 Масло соляровое 0,05 0,16 0,23 Медь 0,60 1,19 1,80 Ментол 0,21 0,60 0,91 Метафос 0,01 0,03 0,05 Метилмеркаптан 0,02 0,08 0,13 Метол 0,01 0,03 0,05 а-Нафтол 0,05 0,16 0,23 (3-Нафтол 0,44 0,16 2,07 Нефтепродукты (обобщенные показатели) 0,01 0,08 0,13 Никель 0,10 0,20 0,29 Нитробензальдегид 0,13 0,31 0,60 Нитробензин 0,16 0,60 0,75 Нитрофенол 0,16 0,44 0,60 Оксонол-17 0,18 0,60 0,91 ОП-Ю 0,01 0,01 0,02 «Ордрам» 0,01 0,03 0,47 Паста-АС-1 0,47 1,53 2,15 Паста-АС-2 0,31 1,22 1,68 Паста-ДНС-1 0,08 0,31 0,47 «Прогресс» 0,21 0,75 1,06 «Сатурн» 1,35 4,80 6,74 Синтанол ВТ-7 0,16 0,47 0,60 Синтанол ДС-10 0,08 0,31 0,47 СПАВ анионактивные (обобщенный показатель) 0,29 0,60 0,90 Спирты (амиловый, гептиловый, изобути-ловый, метиловый, пропиловый, этиловый) 0,18 0,62 0,91 Сульфанол (всех марок) 0,01 0,03 0,04 Тимол 0,02 0,08 0,13 Тридекан 0,05 0,16 0,31 Уксусный альдегид 0,23 0,91 1,22 Фенолы (обобщенный показатель) 0,20 0,40 0,60 Формальдегид 0,60 2,10 3,01 Фосфорорганические пестициды (обобщенный показатель) 0,13 0,18 0,23 Фурфурол 0,23 0,75 1,06 Хлорорганические пестициды (обобщенный показатель) 0,01 0,01 0,02 хпк 0,10 0,20 0,29 Хром 0,10 0,20 0,29

Поскольку самоочищение воды для многих веществ двойного генезиса происходит не до нулевых значений, для каждого выделенного

РЕКОМЕНДАЦИИ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА МАССОПЕРЕНОСА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ВОДНЫМ СТОКОМ ПО УЧАСТКАМ РЕКИ

Дата введения - с 2017-11-20 Срок действия - до 2022-11-30

1    Область применения

Настоящие рекомендации устанавливает методику определения фактического и нормативного массопереноса химических веществ с водным стоком по участкам реки с использованием методов математического моделирования.

Настоящие рекомендации предназначены для наблюдательных подразделений управлений и центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета, осуществляющих организацию и проведение наблюдений за состоянием поверхностных вод суши, а также обработку результатов наблюдений. Рекомендации могут быть использованы также в учреждениях других заинтересованных ведомств.

2    Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

Р 52.24.627-2007 Усовершенствованные методы прогностических расчетов распространения по речной сети зон высокозагрязненных вод с учетом форм миграции наиболее опасных загрязняющих веществ

Р 52.24.811-2014 Усовершенствованная система режимных и специальных наблюдений за трансформацией загрязняющих веществ по длине водотоков с использованием математического моделирования происходящих процессов

РД 52.24.622-2017 Порядок проведения расчета условных фоновых концентраций химических веществ в воде водных объектов для установления нормативов допустимых сбросов сточных вод

РД 52.24.748-2010 Усовершенствованная методика определения выноса (переноса) загрязняющих веществ с речным стоком Примечания

1 При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:

-    нормативных документов Росгидромета по РД 52.18.5 и дополнениям к нему

-    ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов (ИУНД).

1

2    Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с

3.1.3    вертикаль пункта наблюдений: Условная отвесная линия от поверхности воды (льда) до дна в водотоке, на которой выполняются работы для получения данных о составе и свойствах воды.

3.1.4    горизонт пункта наблюдений: Место на вертикали (по глубине), в котором производят комплекс работ для получения данных о составе и свойствах воды.

3.1.8    массоперенос химического вещества: Перенос определенной массы химического вещества с водным стоком.

3.1.9    створ водотока (реки): Условное поперечное сечение водотока, используемое для оценок и прогноза качества воды.

3.1.10 _

сточные воды: Воды, отводимые после использования в бытовой

и производственной деятельности человека.

[ГОСТ 17.1.1.01-77, статья 29]_

P 52.24.867-2017

3.1.11    точка отбора пробы: Точно зафиксированное местоположение отбора пробы воды или донных отложений.

3.1.12    химическое вещество: Химический элемент или химическое соединение, существующие в природе или полученные искусственно.

3.1.13    целевой показатель качества воды по химическому веществу: Концентрация химического вещества, при которой экологическая система водного объекта не деградирует и обеспечиваются социальные потребности приоритетных видов водопользования.

3.2 В настоящих рекомендациях введены и применены следующие сокращения:

БПК₅ - биохимическое потребление растворенного кислорода в течение пяти суток;

ДПХВ - допустимый привнос химического вещества;

НДС - норматив допустимого сброса;

ПДК - предельно допустимая концентрация;

ЦПКВ - целевой показатель качества воды.

4 Общие положения

4.1    Использование рек и их участков как приемников химических веществ требует систематического контроля не только за изменением их максимальных концентраций на отдельных локальных участках водотока, но и за общим массопереносом химических веществ (в том числе за сверхнормативным) с водным стоком за заданные периоды годового цикла как по длине водотока, так и в отдельных контрольных створах, замыкающих выделенные участки водотока. Анализ значений массопе-реноса по длине водных объектов позволяет оценить основные источники формирования как химического состава воды, так и качества воды в целом. Необходимость решения данной задачи связана также с тем, что организуемые водоохранные мероприятия в конечном счете должны быть ориентированы на бассейновый подход улучшения состояния водных объектов.

Для решения задачи необходимо иметь:

-    результаты систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений в ряде створов по длине реки;

-    результаты систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений за поступлением химических веществ от основных источников (притоки, сточные воды) и изъятием водного стока (водозаборы);

-    математическую модель, описывающую изменение массоперено-са химических веществ по длине реки.

4.2    На выбранном водном объекте обработку имеющихся результатов систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений с речным стоком в ряде створов по длине реки выполняют для решения следующих задач:

з

-    выделение для расчета массопереноса рассматриваемого химического вещества, участков реки с учетом местоположения контрольных створов, где проводились систематические гидрохимических наблюдения, и местоположения крупных источников вещества (контрольные створы систематических гидрохимических наблюдений должны быть расположены на как можно большем расстоянии от крупных источников вниз по течению реки);

-    формирование базы исходных гидрологических характеристик (среднесуточные расходы, максимальные скорости течения речной воды) в контрольных створах систематических гидрохимических наблюдений в рассматриваемом году, в том числе в год 95 % обеспеченности водного стока (при несовпадении контрольных створов со створами вод-постов среднесуточные расходы или средние расходы воды и водный сток в рассматриваемые периоды года должны быть восстановлены с использованием соответствующих коэффициентов);

-    формирование базы исходных гидрохимических характеристик (наблюденные концентрации химического вещества и сопровождающие их расходы речной воды) в контрольных створах наблюдения в рассматриваемом году;

-    корректировка расходов речной воды, сопровождающих наблюденные концентрации химического вещества, с использованием базы сформированных гидрологических данных;

-    построение графиков изменения среднесуточных расходов речной воды в контрольных створах гидрохимических наблюдений за рассматриваемый год;

-    выделение или уточнение сроков продолжительности характерных гидрологических и температурных сезонов по данным в контрольных створах наблюдения (в связи с возможным расхождением по суткам сроков половодья в контрольных створах при выделении сезонов допускается помесячный шаг);

-    расчет водного стока в контрольных створах гидрохимических наблюдений за заданный для расчета массопереноса период (периоды) времени;

-    оценка достоверности статистических связей между содержанием рассматриваемого химического вещества в контрольных створах гидрохимических наблюдений и расходом речной воды;

-    расчет по результатам систематических гидрохимических наблюдений средних концентраций химического вещества во всех контрольных створах наблюдения по всему рассматриваемому участку реки за заданные для расчета массопереноса периоды времени (с учетом возможных связей с расходами речной воды), мг/дм³;

-    расчет фактического массопереноса химического вещества в контрольных створах, т, по результатам систематических гидрохимических

P 52.24.867-2017

наблюдений за выделенный расчетный период (характерный сезон, несколько сезонов, год) и графическое представление результатов расчета.

4.3    Задача моделирования массопереноса химического вещества по участкам реки за заданный период заключается в следующем:

-    построение продольного профиля изменения массопереноса химического вещества по длине реки;

-    выявление и ликвидация существенных невязок значений массопереноса химического вещества между расчетными и фактическими данными в контрольных створах;

-    анализ возможных причин появления существенных невязок между расчетными и фактическими значениями массопереноса рассматриваемого химического вещества; решение вопросов, связанных с уточнением характеристик боковой приточности (притоки, сбросы сточных вод, неучтенная приточность, неучтенное изъятие водного стока);

-    оценка степени воздействия отдельных источников вещества (сточные воды, притоки) на массоперенос; выделение на рассматриваемой реке основных источников по привносу рассматриваемого химического вещества;

-    выявление мест и протяженности участков реки со сверхнормативным массопереносом химического вещества (при корректировке системы наблюдений таким участкам целесообразно уделять особое внимание);

-    оценку эффективности проведенных водоохранных мероприятий на массоперенос химического вещества в целом по реке и на отдельных наиболее проблемных ее участках;

-    решение вопросов по установлению допустимого привноса химического вещества со сточными водами предприятий за расчетный период на отдельных выделяемых для этой цели участках реки.

4.4    Превышение фактического массопереноса химического вещества над нормативным, рассчитанным с использованием ПДК или другой установленной для выделяемых речных участков нормативной концентрации, принимают за сверхнормативный массоперенос рассматриваемого химического вещества.

4.5    Для ориентировочной оценки влияния трансформации химического вещества на его массоперенос на приустьевом участке реки, включая дельту или эстуарий реки, необходимы следующие исходные данные:

-    средние концентрации индикаторного консервативного химического вещества и интересуемого неконсервативного химического вещества за рассматриваемый характерный период года в устье эстуария или каждого выделенного основного и отдельно одного из типичных маловодных рукавов дельты реки (среднюю за характерный период концентрацию указанных химических веществ по сечению рукава или эстуария рассчитывают по результатам наблюдений, проводимых в конце отлива в период отсутствия нагонных явлений);

5

-    средние концентрации индикаторного консервативного химического вещества и интересуемого неконсервативного химического вещества за рассматриваемый период в замыкающем створе реки, используемом для наблюдений за выносом веществ с водным стоком реки с территории ее бассейна, мг/дм³;

-    средний за рассматриваемый характерный период расход речной воды в замыкающем створе реки, используемом для наблюдений за выносом веществ с водным стоком реки с территории ее бассейна, м³/с;

-    средняя концентрация индикаторного консервативного химического вещества за рассматриваемый период в морской воде вне зоны влияния реки, мг/дм³;

-    примерная доля расхода речной воды в каждом выделенном основном рукаве дельты реки и в совокупности маловодных рукавов дельты реки.

4.6 Поскольку существенное влияние на массоперенос химических веществ от нестационарных источников (интенсивный склоновый сток дождевых вод с территории городов и загрязненных сельхозугодий) происходит эпизодически и, главным образом, на протяжении локальных сравнительно небольших участков реки, их учет в массопереносе химических веществ по реке в целом или на выделяемых участках нецелесообразен. Результаты специальных наблюдений за сбросом и влиянием на качество речных вод данных источников (если таковые имеются) должны использоваться в рамках установления нормативов допустимых сбросов сточных вод.

5 Формирование исходной информации для проведения расчетов массопереноса химического вещества на выделяемых речных участках

5.1 Выделение основных участков реки с учетом расположения контрольных створов гидрохимических наблюдений

В связи с тем, что расчет массопереноса химического вещества осуществляют последовательно по выделенным основным участкам реки, их выделение является важной задачей.

Основные участки реки для расчета массопереноса рассматриваемого химического вещества выделяют следующим образом:

а)    участки реки до и после водохранилищ рассматривают отдельно;

б)    участки реки, на которых сроки начала или окончания половодья отличаются более чем на 20 суток, также рассматривают отдельно;

в)    створы, где осуществлялись систематические гидрохимические наблюдения (контрольные створы), последовательно относят к фоновым и замыкающим створам для выделяемых участков (конечный створ

6

P 52.24.867-2017

очередного выделенного участка является фоновым для последующего участка);

г)    замыкающий контрольный створ каждого выделенного речного участка рекомендуется назначать выше крупного населенного пункта или выпуска сточных вод; можно назначать такой створ и ниже населенного пункта или выпуска сточных вод, но на участке практически полного смешения речных и сточных вод (при расположении створа непосредственно ниже крупных источников вещества или населенных пунктов при существующих системах наблюдения имеется вероятность получения непредставительных результатов для расчета массопереноса химических веществ) или назначать створ с достаточным числом вертикалей наблюдения, позволяющих получить средние концентрации химического вещества в сечении реки с погрешностью равной или менее 20 % (рекомендуется также использование в таком створе составных (сливных) проб воды, отбираемых по сечению реки);

д)    внутри каждого выделенного участка реки намечают дополнительные расчетные створы, обязательными (условно контрольными) из которых являются створы, где происходит существенное поступление в реку рассматриваемого химического вещества (например, створы, где массоперенос за счет источника вещества увеличивается на 20 % и более по отношению к массопереносу химического вещества выше этого источника и створы, замыкающие официально выделенные водохозяйственные участки (если таковые имеются).

Для выделенных речных участков указывают расстояния их начала и окончания от устья реки.

Кроме этого, для каждого выделенного речного участка устанавливают:

-    примерную максимальную скорость течения речной воды для каждого выделенного характерного периода (сезона), соответствующую среднему за этот период расходу воды;

-    для источников химического вещества на каждом выделенном речном участке может быть установлено время возможной задержки самоочищения воды от этого вещества, поступившего с водами соответствующего источника при устойчивом наличии в нем токсических веществ (по умолчанию это время принимают равным нулю).

Рассчитывают или устанавливают уровень концентрации химического вещества, до которого возможно самоочищение речной воды в рассматриваемом периоде (сезоне) на каждом выделенном речном участке.

5.2 Выделение основных характерных периодов (сезонов) на участках реки с учетом расположения контрольных створов

5.2.1 Для расчета массопереноса химического вещества за заданный период (сезон) большое значение имеет выделение и учет в годовом