МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

(Росгидромет)

РД

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ    52.24.622-

2017

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТА УСЛОВНЫХ ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ НОРМАТИВОВ ДОПУСТИМЫХ СБРОСОВ СТОЧНЫХ вод

Ростов-на-Дону

2017

Предисловие

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

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

3    СОГЛАСОВАН с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун») 20.01.2017; с Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета

13.06.2017

4    УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета

13.06.2017

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 14.06.2017 № 269

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ «НПО «Тайфун» от 14.06.2017 за номером РД 52.24.622-2017

6 ВЗАМЕН РД 52.24.622-2001 Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков

7 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2027 год ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ - 10 лет

© Росгидромет, ФГБУ «ГХИ», 2017

полнительный водоем для очистки сточных вод. На данных водных объектах для выбора фоновой вертикали должны быть в наличии результаты систематических гидрохимических наблюдений во все характерные сезоны года в разных точках (или хотя бы в одной достаточно репрезентативной точке-вертикали) водоема.

4.5.3 Болота независимо, где они расположены, являются специфическими природными водными объектами со слабым течением или практическим его отсутствием, поэтому для сохранения природных свойств болота сброс сточных вод в них в соответствии со статьей 57 [5] должен быть запрещен. Болото может иметь различную степень гидравлической связи с близлежащим водным объектом:

-    вариант 1: преимущественно прямую;

-    вариант 2: смешанную (часть года прямую, другую часть - гидравлическую (диффузную));

-    вариант 3: преимущественно только косвенную - диффузную;

-    вариант 4: практически гидравлическая связь отсутствует.

В варианте 1 при наличии проточности болота и прямой связи с водным объектом на участке «место сброса - место разгрузки загрязненных вод болота в водный объект» (этот участок как бы изымается из болота с условием практического отсутствия его влияния на качество воды в остальной части болота) сброс сточных вод в болото, как исключение, возможен (подход к установлению фона в этом случае не отличается от такового для обычного водного объекта).

В варианте 2 акватория загрязненной (или просто искаженной по химическому составу воды) части болота будет более значительной (кроме того, в период половодья возможен нестационарный, фактически аварийный, сброс накопившихся за зиму загрязненных вод болота в водный объект).

В обоих рассмотренных случаях следует подходить к контролю качества воды по бассейновому принципу, те. в сточных водах или в сбросе в основной водный объект загрязненных предприятием вод болота, содержание загрязняющих веществ не должно превышать их нормативный уровень, установленный для основного водного объекта -приемника загрязненных вод болота.

В варианте 3 болото или часть его при сбросе сточных вод фактически используется как пруд-отстойник определенного объема, зависящего от характеристик болота и объема сброса сточных вод. Заиление болота и накопление в его донных отложениях загрязняющих веществ будет являться потенциальной угрозой дренируемому основному водному объекту. В данной ситуации в случае разрешения на сброс сточных вод в болото в зависимости от изученности его гидрохимического режима необходимо в сточных водах соблюдать, как минимум, санитарные ПДК, как максимум - установленные условные фоновые концентрации химических веществ для болота, а также планировать и осуществлять технические и санитарные мероприятия для минимизации или недопу-

щения прямого аварийного сброса в дренируемый основной водный объект более загрязненных вод.

В варианте 4 наблюдения в фоновых вертикалях болота и расчет условных фоновых концентраций химических веществ может иметь смысл только для решения вопроса о сохранении или не сохранении природного статуса болота на определенной подвергаемой влиянию сточных вод его части.

4.5.4    В целом условные фоновые концентрации химических веществ для болота (естественно вне зон влияния сточных вод) имеют практическое значение в том случае, если принято решение о том или ином его хозяйственном использовании. В соответствии с поставленной задачей использования болота на его акватории могут быть выбраны фоновые вертикали для представительного отбора проб воды и донных отложений с последующим определением и соответствующим использованием рассчитанных условных фоновых концентраций химических веществ.

4.5.5    Если в водотоке выпуски сточных вод расположены на близком расстоянии друг от друга (менее 1 км), то фоновый створ устанавливают выше совокупности этих выпусков. При этом, если концентрация вещества в фоновом створе превышает ПДК, то она является нормативной концентрацией непосредственно для всех указанных нижележащих выпусков сточных вод. Если концентрация не превышает ПДК, то за норматив для всех этих выпусков, учитывая практическую невозможность точного (надежного) расчета и контроля в сечении реки перемещения масс воды с разной степенью загрязненности, следует принимать значение ПДК.

4.5.6    Если в водотоке выпуски сточных вод расположены на расстоянии более 1 км друг от друга, то при выборе фонового створа выше каждого выпуска сточных вод можно исходить из предположения, что в максимально загрязненной струе в створах в 0,5 км ниже каждого выпуска в соответствии с установленными НДС обеспечивается нормативное качество речной воды. Если указанные нормативы нарушаются, то фоновый створ должен устанавливаться выше совокупности таких выпусков сточных вод с установлением нормативной концентрации аналогично указанному в 4.5.5.

4.6    В случае местоположения выпусков сточных вод в черте населенного пункта при выборе фонового створа следует поступать в соответствии с указаниями в 4.5.4 и 4.5.5. При этом предпочтительным является расположение данного створа выше рассматриваемого населенного пункта (вне селитебной зоны).

4.7    Условные фоновые концентрации химических веществ для установления НДВ на ВХУ рассчитывают следующим образом. На реке из всех створов, на водоеме вертикалей, систематических гидрохимических наблюдений на рассматриваемом ВХУ выбирают только те створы

(для водоемов вертикали), которые расположены вне зоны влияния имеющихся на ВХУ источников сброса сточных вод. В каждом из этих створов (для водоемов вертикалей) в соответствии с настоящим руководящим документом рассчитывают предварительные условные фоновые концентрации по веществам, установленным заказчиком. Далее отдельно по каждому веществу в качестве условной фоновой концентрации для целей установления НДВ назначают наименьшие из предварительно рассчитанных условных фоновых концентраций (при этом для каждого вещества назначаемый для него фоновый створ, для водоема фоновая вертикаль, могут располагаться в любом месте рассматриваемого ВХУ).

4.8    Перечень веществ, для которых требуется рассчитать условную фоновую концентрацию вещества, определяется организацией-заказчиком.

4.9    В соответствии с [3] для рек наиболее неблагоприятными расчетными гидрологическими условиями следует считать:

а)    расходы воды рек на незарегулированных (необводняемых) участках - расчетные среднемесячные года 95 %-ной обеспеченности с учетом влияния хозяйственной деятельности (при надлежащем обосновании допускается ограничиваться рассмотрением расчетных минимальных среднемесячных расходов по лимитирующим сезонам года 95 %-ой обеспеченности);

б)    расходы воды рек на зарегулированных (обводняемых) участках - равные установленным гарантированным попускам (переброскам) воды с учетом влияния хозяйственной деятельности (не ниже расчетных минимальных среднемесячных расходов по лимитирующим сезонам года 95 %-ой обеспеченности).

В том случае, если систематические наблюдения не проводились, то сначала, в соответствии с СП 33-101, определяют среднегодовой расход 95 %-ой обеспеченности. Затем, учитывая внутригодовое распределение стока реки - аналога или пользуясь схемами внутригодового распределения стока по районам, устанавливают расчетный среднемесячный минимальный расход для этого характерного года.

Для водоемов выбор расчетных условий производится с учетом специфичных условий водоемов.

К специфичным условиям относят:

а)    объемы и уровни воды в водоеме - расчетные минимальные среднемесячные по лимитирующим сезонам года 95 %-ной обеспеченности;

б)    скорость водообмена водоема - расчетная для условий лет 95 %-ой обеспеченности;

в)    частота и скорости ветров вдоль берегового и нормального к берегу направлений, характеристики подледного течения воды;

г)    время добегания до контрольного створа (вертикали) - расчетное по кратчайшему расстоянию при максимальной скорости переноса водных масс (в т.ч. с учетом возможного влияния ветрового воздействия);

д) ассимилирующая способность водоема - расчетная при максимальной стратификации водных масс при гарантированных минимальных коэффициентах смешения и коэффициентах неконсервативности веществ по лимитирующим сезонам года 95 %-ной обеспеченности.

Для прибрежных вод морей в качестве расчетных условий в соответствии с [3] принимают:

а)    гидрологические и гидрохимические данные водного объекта для наименее благоприятного периода;

б)    санитарные показатели состава и свойств воды в период ее наиболее интенсивного использования;

в)    характерную минимальную скорость морского течения, соответствующую среднемесячной 95 %-ой обеспеченности.

Фоновая вертикаль в интересуемой прибрежной части моря должна быть расположена вне зоны влияния выпуска (на расстоянии более 5 км от выпуска).

4.10    Определение условной фоновой концентрации для любого вещества заключается в нахождении ее значения, соответствующего вышеуказанным расчетным гидрологическим условиям. Для периодически пересыхающих и перемерзающих участков водотоков значение условной фоновой концентрации вещества для установления НДС рассчитывают только в том случае, если сброс сточных вод осуществляется только в период наличия в водотоке водного стока. В случае, если сброс сточных вод в ручей или балку, которые периодически пересыхают или перемерзают осуществляется круглогодично, то этот ручей или балку (водоток-приемник) следует считать дополнительным коллектором сточных вод для доставки их в основной водный объект с постоянным водным стоком.

4.11    Для водотоков в случае неравномерного распределения концентрации вещества в сечении заданного фонового створа (например, в зоне неполного смешения речной воды со сточной водой или водой притока) наиболее важным параметром является та условная фоновая концентрация, которая рассчитана отдельно для струи с наиболее высокой концентрацией этого вещества (далее эту струю будем называть контрольной струёй или, если рассматривается влияние на химический состав речной воды конкретного сброса сточных вод, максимально загрязненной струёй). Значение условной фоновой концентрации вещества, полученное в контрольной струе заданного фонового створа водотока, представляют, как конечный результат расчета.

4.12    Для расчета условной фоновой концентрации вещества используют результаты систематических наблюдений, при получении которых не изменялись:

-    методика отбора и анализа проб воды;

-    водный режим водного объекта (зарегулирование, забор воды и т.п.);

-    характер поступления рассматриваемых химических веществ на вышерасположенном участке водотока.

Ю

Значения отдельных концентраций измеряемых показателей, включаемых в расчет условных фоновых концентраций, должны соответствовать их единицам измерения, используемым при вводе в электронную базу гидрохимических данных.

4.13    При расчете условной фоновой концентрации вещества следует учитывать только те створы, вертикали и горизонты наблюдений, где при ежемесячной, ежедекадной или еще более дробной во времени системе отбора проб воды имеются данные не менее чем за один год; при 6 - 11-разовом отборе проб воды в год - не менее чем за двухлетний период; при 4-5- разовом отборе проб воды в год - не менее чем за трехлетний период. Основное условие состоит в том, чтобы наблюдения проводились во все характерные периоды (сезоны) годового цикла и минимальное число данных в каждом сезоне за расчетный период было не менее трех.

4.14    При отсутствии на водотоке фоновых створов, а водоемах фоновых вертикалей наблюдений, удовлетворяющих 4.5 и 4.12, расчет условных фоновых концентраций химических веществ возможен только после проведения необходимых дополнительных наблюдений.

Отбор и анализ проб воды в водном объекте должен проводиться в соответствии с требованиями, изложенными в РД 52.24.309 и Р 52.24.353.

4.15    В соответствии с [3] расчетные значения условных фоновых концентраций химических веществ, предназначенные для установления НДС, действительны в течение пяти лет со дня выдачи официального ответа на запрос, после чего подлежат пересмотру (порядок запросов и ответов рассмотрен в разделе 7). Если условные фоновые концентрации химических веществ при установлении НДС использовались для расчета разбавления сточных вод, то их пересмотр должен осуществляться через три года после срока утверждения НДС. В случае существенного изменения водного режима водотока, а также ввода, закрытия или реконструкции крупных предприятий, сбрасывающих сточные воды на вышерасположенных участках водотока, значения условной фоновой концентрации веществ независимо от сроков их установления обязательно должны корректироваться, а НДС пересматриваться.

5 Порядок расчета условных фоновых концентраций химических веществ в воде водных объектов в створах и вертикалях систематических гидрохимических наблюдений

5. В соответствии с 4.5 заданные фоновые створы (вертикали) для расчета условной фоновой концентрации химического вещества должны располагаться в водном объекте вне зоны влияния рассматриваемого выпуска сточных вод.

5.2 Для водотоков по специфике вычислительных операций условно можно выделить четыре возможные последовательные процедуры

и

расчета, связанные с определением условной фоновой концентрации химического вещества:

1)    выделение в заданном фоновом створе максимально загрязненной струи (при наличии нескольких вертикалей в фоновом створе наблюдения);

2)    оценка достоверности статистической связи между концентрацией вещества и расходом воды в водотоке (отдельно для максимально загрязненной струи и остальной массы воды в водотоке, если они выделены) с последующим при наличии достоверной статистической связи расчетом условной фоновой концентрации вещества по полученному уравнению регрессии;

3)    расчет условной фоновой концентрации вещества с учетом частоты наблюдений:

-    наблюдения проводились не реже, чем один раз в месяц;

-    наблюдения проводились реже, чем один раз в месяц;

4)    перерасчет условной фоновой концентрации вещества, полученной в створе систематических гидрохимических наблюдений, в другой нижерасположенный фоновый створ водотока (при наличии между фоновым створом и местом рассматриваемого выпуска сточных вод существенных дополнительных источников этого вещества).

Для водоема крайне важным является выбор представительной фоновой вертикали наблюдения, характеризующей фоновый уровень режима качества воды в зоне отсутствия влияния на него рассматриваемого выпуска сточных вод и, по возможности, других близлежащих сбросов сточных вод. Для выполнения данной задачи следует предварительно провести анализ направлений преобладающих ветровых и стоковых течений или их совокупности в зоне водоема, прилегающей к месту выпуска сточных вод.

5.3 В водотоке выделение в заданном фоновом створе максимально загрязненной струи проводится только в том случае, если число вертикалей отбора проб воды в рассматриваемом створе превышает единицу, и объем наблюдений в каждой вертикали соответствует указанным положениям в пункте 4.12.

5.3.1 Для каждой вертикали наблюдений в сечении фонового створа водотока (или фоновой вертикали водоема) рассчитывают среднее

значение концентрации рассматриваемого вещества С „ мг/дм³, по

ф РР .

формуле

^сф»гй!<’>

где Сф,| - i-e значение концентрации вещества на вертикали;

п - число значений С_{ф jt} взятых для определения С_ф ^ „ мг/дм³.

Перед расчетом С . из рассматриваемых рядов концентраций

ф рр .

вещества должны быть удалены аномально высокие или низкие значения

концентрации, появление, которых может быть связано только с грубыми ошибками при получении информации или аварийными ситуациями на водном объекте.

5.3.2    В водотоке в фоновом створе наблюдения вертикаль, для которой полученное значение средней концентрации наибольшее, принимают за основную (опорную). Если концентрация вещества в основной вертикали наблюдения существенно отличается от концентраций этого вещества в «соседних» (справа и слева) вертикалях, то следует считать, что результаты наблюдений в основной вертикали характеризуют качество воды в максимально загрязненной струе (методы сопоставления выборочных рядов данных указаны в 5.3.6).

Если концентрация вещества в основной вертикали наблюдения отличается от концентраций этого вещества в одной или нескольких «соседних» несущественно, то принимают, что все эти вертикали расположены в одной контрольной струе. Для получения единого ряда концентраций, характеризующих состав воды в этой струе, результаты наблюдений, полученные в указанных вертикалях наблюдения за расчетный период, объединяют.

5.3.3    Для водотока и водоема при наличии наблюдений на вертикали в нескольких горизонтах (поверхность, середина, придонный горизонт) полученные данные усредняют (важным при этом является условие наличия в этих горизонтах одинакового объема наблюдений за расчетный период). Рассмотрение данных в вертикалях отдельно по горизонтам нецелесообразно, т.к. процесс вертикального перемешивания водных масс в водных объектах (в т.ч. в неглубоких водоемах при ветровом перемешивании) происходит в пределах небольших расстояний.

5.3.4    Процедура расчета условной фоновой концентрации вещества по данным в выделенной фоновой вертикали наблюдения (в водотоке возможна объединенная совокупность вертикалей в выделенной максимально загрязненной струе) выполняется по одному и тому же алгоритму.

Для ускорения процедуры расчета условной фоновой концентрации вещества по данным в фоновом створе или фановой вертикали систематических гидрохимических наблюдений рекомендуется использовать прилагаемую к руководящему документу программу «ГХМ-фонЗ».

5.3.5    Если для водотока предполагается проведение перерасчета условной фоновой концентрации вещества в нижерасположенный фоновый створ, то в целях выделения дополнительной струи выполняют усреднение результатов наблюдений в вертикалях наблюдения, не вошедших в контрольную струю.

Если известно, что происходит периодическое поступление рассматриваемого вещества от какого-либо источника, расположенного выше заданного фонового створа водотока, то следует попытаться выделить контрольную струю путем аналогичного анализа данных, но с учетом только тех периодов, когда происходит поступление в водоток

рассматриваемого вещества с водами этого источника.

В фоновом створе водотока следует выделять не более двух условно изолированных масс воды: контрольную струю и остальную часть речной воды с более низкими концентрациями вещества.

В водотоке в случае проведения перерасчета условной фоновой концентрации в нижерасположенный фоновый створ для каждой выделенной струи определяют примерную среднюю долю расхода воды в меженный период. Определение последней осуществляют совместно с гидрологами посредством анализа распределения расхода воды в поперечном профиле фонового створа водотока и анализа местоположения в этом створе точек отбора проб воды, отнесенных к соответствующей струе^1}.

Перерасчет условной фоновой концентрации вещества в заданный нижерасположенный створ реки может осуществляться только с помощью прилагаемой к руководящему документу программы «ГХМ-фон4» в соответствии с инструкцией, приведенной в приложении Б.

5.3.6 Оценку значимости отличия сравниваемых выборок концентраций вещества следует осуществлять с помощью непараметрического статистического критерия Вилькоксона-Манна-Витни (критерий и*) [6].

Сущность данной методики заключается в следующем.

Значения концентраций обеих выборок располагают в общую возрастающую последовательность, например, в виде

у, х₁ х₂ у₂ Уз У4 х₃ у₅ у₆ х₄,

гдехт.....х₄— концентрации первой выборки;

yi.....Уб- концентрации второй выборки.

Каждому значению концентрации в общей возрастающей последовательности присваивают ранг, например

yi х, У2 Уз У4 х₃ у₅ у₆ х₄    (2)

1    234    5678    9    10.

Если в первой и второй выборках имеются одинаковые по значению концентрации, то каждому из них приписывается среднее значение ранга. Например, если х₂ = у2, то для рассмотренной последовательности

У* Х₁ х₂ у₂    у₃    у₄    х₃    у₅    у_б    х₄    (3)

1    2    3,5    3,5    5    6    7    8    9    10.

При Х₂ = У2 = Уз получим

¹¹ Возможные ошибки при таком ориентировочном выделении расхода воды, относимого к контрольной струе, как правило, полностью компенсируются запасом надежности используемых методов расчета смешения и разбавления загрязненных масс воды в реке. Однако при вновь организуемых исследованиях следует иметь в виду, что правомерность отнесения получаемых значений концентраций ко всей выделяемой относительно однородной по химическому составу массе речной воды будет наиболее высока в тех створах, где отбираются усредненные (составные) пробы воды по всему сечению этой выделенной контрольной струи.

y₁ X,    Х₂ у₂    Уз    Уа    Хз    у₅    Уб Ха    (4)

124446789    10.

Далее отдельно для каждой выборки подсчитывают сумму рангов. Например, для последовательности (3) получим

-    для первой выборки

Xi х₂ х₃ х₄

2 3,5 7    10    (5)

сумма рангов равна 22,5;

-    для второй выборки

У1 Уз    Уз    Уа    Уз    Уб

1 3,5    5    6    8    9    (6)

сумма рангов равна 32,5.

Значения критерия и* определяют по формуле (7) или (8):

u. = _Tl-M^±l)    (7)

_и. ₌ П2 (П₂+1 )_+nin₂_T_2|    (₈₎

где Ti - меньшая сумма рангов в сравниваемых выборках;

п-\ - число значений концентраций в выборке с суммой рангов

Т₂- большая сумма рангов в сравниваемых выборках;

п₂ - число значений концентраций в выборке с суммой рангов Т₂.

Например, для последовательности (3) получим

и* = 22,5-⁴ ft⁺¹⁾=12,5.    (9)

Если число данных в большей из сравниваемых выборок т* менее или равно восьми (т* < 8), то рассчитывают теоретическое (критическое) значение критерия Ut по формуле

и_т = (0,448 гтГ - 0,301)п*- 0,287т* - 0,204,    (10)

где п* - число данных в меньшей из сравниваемых выборок.

Примечание — Результат, полученный по формуле (10), округляют до первого знака после запятой.

В том случае, если рассчитанное значение и* больше и_т, то отличие между сравниваемыми выборками принимают незначимым.

Например, для последовательности (3) т*= п₂ = 6; n*= пч = 4; и*= 12,5; и_Т =7,6. Следовательно, отличие сравниваемых выборок концентраций принимается незначимым (при Р*0,90).

Если число данных в большей выборке более восьми (т* > 8), то оценка отличия сравниваемых выборок концентраций проводится по критерию Z, который представляет собой приближенно нормированную

m п | +п +lj 0.289 J т п | +n +lj

12

В том случае, если рассчитанное значение z попадает в интервал -1,28 < z < 1,28, то отличие между двумя сравниваемыми выборками концентраций принимают незначимым при Р = 0,90.

5.4 Для водотоков оценку возможности установления и использования для расчетов условных фоновых концентраций статистических связей между концентрацией вещества С и расходом воды Q осуществляют в том случае, если на дату отбора проб представлены значения расхода речной воды.

5.4.1 Корреляционный анализ для оценки статистической связи типа С = f(Q) желательно проводить с использованием ПК. Если данный анализ выполняют «вручную», то для выяснения вида статистической связи (прямолинейная, логарифмическая, экспоненциальная) вначале визуально анализируют характер распределения точек на графике связи С = f(Q). Затем после выбора вида связи проводят корреляционный анализ линеаризованной статистической связи. При использовании ПК для анализа линеаризованных связей С = f(Q) рассматривают следующие уравнения регрессии

у = а + Ьх,	y=abx,
у = а + Ьх2.	у = abx2
ь У=Э+х’	у = ab1/x,
y = a + b Igx,	у=ахь
у- 1 а + Ьх ’	у = Л/а + Ьх,
У =-\~2- а + Ьх^	у = Va + bx2,
У- х у ах + Ь’	у-М
1 У = а + Ыдх	y = Ja+b Igx

Статистическая связь принимается значимой, если она удовлетворяет параметрам, приведенным в таблице 1.

Содержание

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

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

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

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

5    Порядок расчета условных фоновых концентраций химических

веществ в воде водных объектов в створах и вертикалях систематических гидрохимических наблюдений..................................11

6    Перерасчет условной фоновой концентрации химического

вещества в заданные нижележащие створы водотока.......................24

7    Порядок запросов и ответов об условных фоновых концентрациях

химических веществ................................................................................45

Приложение А (обязательное) Инструкция к программе «ГХМ-фонЗ» Порядок проведения расчетов условных фоновых концентраций химических веществ в воде водных объектов для установления нормативов допустимых

сбросов сточных вод.............................................................47

Приложение Б (обязательное) Инструкция к программе «ГХМ-фон4» Порядок проведения перерасчета условной фоновой концентрации химического вещества в заданный

нижерасположенный створ реки..........................................54

Приложение В (справочное) Значения коэффициента Стьюдента

при односторонней доверительной вероятности Р=0,95... 63 Приложение Г (справочное) Примеры расчетов условных фоновых концентраций химических вещества в воде водных

объектов.................................................................................64

Приложение Д (справочное) Значения коэффициента шероховатости

для открытых русел...............................................................89

Приложение Е (рекомендуемое) Форма представления результатов расчета условных фоновых концентраций химических

веществ для установления НДС..........................................91

Приложение Ж (рекомендуемое) Форма представления результатов расчета условных фоновых концентраций химических

веществ для установления НДВ..........................................92

Приложение И (рекомендуемое) Форма заполнения таблицы

журнала регистрации запросов и ответов об условных

фоновых концентрациях химических веществ...................93

Библиография.............................................................................................94

Таблица 1 - Критерии оценки качества статистических связей [7]

Число членов ряда п Коэффициент корреляции г S СВ О Категория качества £ 15 £ 0,81 0,80 - 0,70 £0,40 0,41 - 0,70 Хорошая Удовлетворительная 15 < п < 25 >0,89 0,88 - 0,66 <0,45 0,46 - 0,75 Хорошая Удовлетворительная >25 £ 0,87 0,86 - 0,60 £0,50 0,51-0,80 Хорошая Удовлетворительная

В таблицу 1 включены параметры:

ст - среднеквадратическое отклонение, определяемое для анализируемого ряда значений концентрации вещества по формуле

S_Cb - среднеквадратическая погрешность результатов проверочных расчетов значений концентрации вещества по найденному уравнению регрессии, определяемая по формуле

где С_ф|р)1- расчетное значение концентрации вещества, полученное по

уравнению регрессии по тем данным расхода воды в водотоке, при которых была зафиксирована фактическая концентрация С_ф {

г - коэффициент корреляции линейной связи между параметрами С_ф1 и Qji, определяемый по формуле

_r= Elpfrj "QfrcpHQ ~Оф)    ^

^(^Сф^“^Сф,ср) {^“Оср)²

где С_ф1, Qj - наблюденные i-e значения коррелируемых параметров; С_{ф ср}, Q_cp - среднеарифметические значения этих параметров. Если при линеаризации статистической связи параметры С_ф1 и

использовались в измененном виде (например, 1дСф,|;    ;    Q²;    JQ~),    то

^C4>j

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТОВ УСЛОВНЫХ ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ НОРМАТИВОВ ДОПУСТИМЫХ СБРОСОВ СТОЧНЫХ вод

Дата введения - 2017-09-01

1    Область применения

1.1    Настоящий руководящий документ устанавливает порядок проведения расчета условных фоновых концентраций химических веществ в воде водных объектов вне зоны влияния на качество воды проектируемого или действующего выпуска сточных вод для установления нормативов допустимых сбросов сточных вод.

1.2    Настоящий руководящий документ предназначен для оперативно-производственных подразделений Росгидромета, осуществляющих обработку результатов наблюдений на водных объектах, а также организаций, имеющих лицензию Росгидромета на осуществление деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, в том числе подготовки и представлению потребителям аналитической и расчетной информации об уровнях загрязнения водных объектов

1.3    Условные фоновые концентрации химических веществ, рассчитанные в соответствии с настоящим руководящим документом, рекомендуется использовать для нормирования допустимого сброса сточных вод для проектируемых, реконструируемых и действующих предприятий, а также при установлении нормативов допустимого воздействия по привносу химических веществ на водохозяйственные участки.

2    Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

РД 52.24.309-2016 Организация и проведение режимных наблюдений в пунктах государственной наблюдательной сети за состоянием и загрязнением поверхностных вод

Р 52.24.353-2012 Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод

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

СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик

Примечания

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

-    национальных стандартов - в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», опубликованному по состоянию на 1 января текущего года, и по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году;

-    нормативных документов Росгидромета по РД 52.18.5 и дополнений к нему -ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов (ИУНД);

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 настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями.

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

3.1.2    водный объект: Природный или искусственный водоём, водоток либо иной объект, постоянное или временное сосредоточение вод в котором имеет характерные формы и признаки водного режима.

3.1.7 максимально загрязненная струя в створе водотока:

Масса воды с наиболее высоким содержанием загрязняющих веществ, занимающая определенную часть поперечного сечения водного потока.

3.1.8    норматив допустимого сброса; НДС: Масса вещества в сточных водах, допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте (створе) водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

3.1.9 _

нормы качества воды: Установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования.

[ГОСТ 27065-86, статья 3]_

3.1.10    створ водотока (реки): Условное поперечное сечение во

дотока, используемое для оценок и прогноза качества воды. 3.1.11

3.1.13 условная фоновая концентрация химического вещества:

Расчетное значение концентрации химического вещества в конкретном створе водного объекта, расположенном выше одного или нескольких контролируемых источников сброса этого вещества, используемое в практике установления очистки, режима и условий сброса сточных вод, при которых качество воды водного объекта ниже их выпуска должно оставаться в пределах установленной нормы [1].

3.2 В настоящих руководящем документе введены и применены следующие сокращения:

БПК₅ - биохимическое потребление растворенного кислорода содержащимися в воде органическими веществами в течение пяти суток;

ВХУ - водохозяйственный участок;

НДВ - норматив допустимого воздействия;

НДС - норматив допустимого сброса;

ПДК - предельно допустимая концентрация;

ПК - персональный компьютер;

СПАВ - синтетические поверхностно-активные вещества;

ХПК - химическое потребление кислорода.

4 Общие положения

4.1 Расчет количественных значений условных фоновых концентраций химических веществ должен периодически проводиться с целью установления оптимальной степени очистки, режима и условий сброса

3

сточных вод, при которых качество воды в контрольных створах водного объекта, находящихся под влиянием рассматриваемого выпуска сточных вод, будет удовлетворять установленным нормативам.

4.2 Рассматриваемый вид фоновой концентрации химических веществ рассчитывают для конкретного, задаваемого проектными или другими заинтересованными организациями места водного объекта вне зоны влияния рассматриваемого сброса сточных вод. Для водотока таким местом является так называемый фоновый створ выше рассматриваемого выпуска сброса сточных вод (в фоновом створе может быть одна или несколько вертикалей наблюдения), для водоема, в т.ч. болота, -фоновая вертикаль, где практически отсутствует влияние интересуемого выпуска сточных вод. Рассчитанные условные фоновые концентрации являются количественной характеристикой содержания химических веществ в фоновом створе или фоновой вертикали при наиболее неблагоприятных ситуациях, обусловленных как естественными условиями формирования химического состава и свойств воды, так и влиянием источников загрязнения, расположенных выше (вне зоны влияния) рассматриваемого выпуска сточных вод.

Как следует из вышеприведенного определения, условные фоновые концентрации не могут быть рассчитаны с использованием водного объекта-аналога.

Расчёт условных фоновых концентраций интересуемого химического вещества для водного объекта возможен только при наличии результатов регулярных гидрохимических наблюдений во все сезоны годового цикла, полученных в соответствии с требованиями нормативных документов Росгидромета во избежание нарушений ФЗ «О гидромет-службе» в части единства методов сбора и обработки информации, организацией, имеющей лицензию Росгидромета на данный вид деятельности [2].

В случае отсутствия в подведомственном учреждении Росгидромета (ФГБУ «УГМС», ФГБУ «ЦГМС») результатов систематических гидрохимических наблюдений в заданном фоновом створе водотока или фоновой вертикали водоема для расчета условных фоновых концентраций химических веществ можно использовать результаты наблюдений на водном объекте, полученные химической лабораторией водопользователя, имеющей в обязательном порядке аттестат аккредитации и лицензию Росгидромета на проведение мониторинга качества воды в природных водных объектах. Результаты наблюдений в виде соответствующих актов отбора проб воды и протоколов выполнения их химического анализа должны передаваться в подведомственное учреждение Росгидромета (ФГБУ «УГМС», ФГБУ «ЦГМС») для расчета условных фоновых концентраций.

При полном отсутствии гидрохимических наблюдений на водном объекте (временно до получения водопользователем необходимых наблюденных данных) для установления НДС в качестве норматива качества воды используют только ПДК. Для данной ситуации, как исключение, ПДК по взвешенным веществам могут быть рассчитаны с привлечением условных фоновых концентраций, полученных для водного объекта-аналога в рассматриваемом регионе на не загрязняемом взвешенными веществами участке (см. п.5.7).

В последующий период в течение срока действия рассчитанных условных фоновых концентраций химических веществ (если они были использованы для установления НДС как норматив качества воды) подведомственные учреждения Росгидромета, представившие данные по условным фоновым концентрациям, должны ежегодно контролировать отсутствие изменений концентраций нормируемых химических веществ в фоновом створе водного объекта более, чем на 20 %. В противном случае в соответствии с [3] должен решаться вопрос о пересмотре рассчитанных условных фоновых концентраций химических веществ и установленных НДС. Для установленных НДВ аналогичный контроль за изменением условных фоновых концентраций нормируемых химических веществ в соответствии с [4] должен осуществляться каждые 5 лет (формально срок действия данного вида условных фоновых концентраций в соответствии с [4] устанавливается на 15 лет).

Если условно фоновые концентрации были рассчитаны по данным, представленным водопользователем, обладающим действующим аттестатом аккредитации и лицензией в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, то водопользователь должен регулярно по мере отбора и анализа проб воды (до 15 числа месяца, следующего за месяцем отбора проб) представлять результаты гидрохимических наблюдений в фоновом створе с соответствующими актами отбора проб воды и протоколами выполнения их химического анализа (включая дату и время отбора проб воды в водном объекте, температуру воды и измеренные концентрации нормируемых веществ с указанием метода их химического анализа).

4.3 В соответствии с [3], [4] для оценки состояния водных объектов рекомендуется использовать ПДК химических веществ. Основной недостаток данного показателя - это несоответствие практикуемых методов химического анализа (например, тяжелых металлов) природных вод (по этим методам определяют суммарное содержание вещества, находящегося в ионной форме и в виде комплексных соединений) и процедуры установления ПДК, которая ориентирована на ионную форму содержания в воде растворенного вещества. Действующие ПДК не учитывают также региональные особенности формирования содержания химических веществ в водных объектах. Рассматриваемый в настоящем руководящем документе расчет условных фоновых концентраций по результатам систематических гидрохимических наблюдений в водном объекте вне зоны влияния рассматриваемых сбросов сточных вод позволяет

определить достаточно представительные условные фоновые концентрации химических веществ для установления НДС [3] и НДВ [4].

4.4    За рассматриваемую условную фоновую концентрацию вещества принимают статистически обоснованную верхнюю доверительную границу возможных изменений средних значений концентраций этого вещества, рассчитанную по результатам систематических гидрохимических наблюдений для наиболее неблагоприятных гидрологических условий или наиболее неблагоприятного в отношении качества воды периода (сезона) в годовом цикле.

Значение условной фоновой концентрации рассчитывают для конкретных фоновых створов водотоков или фоновых вертикалей водоема. Это значение считается статистически обоснованным, если оно определено с доверительной вероятностью Р = 0,95.

4.5    В целях возможности осуществления контроля, проверки и корректировки рассчитанных значений условной фоновой концентрации, а также увеличения запаса надежности расчетов разбавления загрязненных вод створ (для водоемов - вертикаль), задаваемый для определения условной фоновой концентрации, должен располагаться выше (вне зоны влияния, в т.ч. при часто наблюдаемых нагонных явлениях и ветровых течениях) рассматриваемого проектируемого или действующего выпуска сточных вод примерно на расстоянии не менее 1 км для больших и средних рек¹*; на 500 м - для малых рек (с учетом подъездов, мостов, переправ, позволяющих вести отбор проб воды в любой период года); для водоемов, в т.ч. болот при наличии в них водного стока - в радиусе не менее 500 м (в малые непроточные водоемы естественного происхождения, в т.ч. озера, небольшие заболоченные земельные участки с отсутствием торфяного слоя сброс сточных вод должен быть запрещен, поскольку на таких водоемах назначение для наблюдения фоновых вертикалей, характеризующих естественный уровень формирования содержания химических веществ вне зоны влияния рассматриваемого сброса сточных вод, невозможен); для морей - вне зоны влияния рассматриваемых сточных вод на расстоянии более 5 км от выпуска [3].

4.5.1    Если между створом водотока, для которого рассчитаны условные фоновые концентрации вещества, и створом, где планируется осуществление сброса сточных вод, имеются крупные притоки, то для перерасчета фоновой концентрации в створ выше рассматриваемого выпуска сточных вод предварительно должны быть рассчитаны условные фоновые концентрации для устьевой части этих притоков. При отсутствии наблюдений в устьевой части крупных притоков перерасчет условной фоновой концентрации осуществляться не должен.

4.5.2    В целях сохранения естественных условий формирования качества воды болото, пруд или озеро не должны использоваться как до-

¹¹ Классификация рек в соответствии с ГОСТ 17.1.1.02-77 ГОСТ 17.1.1.02-77 «Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов».