Система установления разрешений на сбросы в Великобритании

Система установления
разрешений на сбросы в
Великобритании
Виктор Луговой,
специалист по математическому
моделированию,
Проект SEPS 327
Система установления
разрешений на сбросы в
Великобритании

Структура водного хозяйства

Нормативы качества вод

Установление разрешений на
сбросы сточных вод
Структура водного хозяйства
Закон о воде 1973 г. определил 10
государственных организаций, ответственных за:
Планирование
Обеспечение
и управление водопользованием
водопользователей чистой водой
Водоотведение
Очистку
Сброс
сточных вод
сточных вод и утилизацию осадков
Природоохранные
функции
Структура водного хозяйства
Закон о Воде 1989 г. - приватизация
государственных водных органов.
Созданы 10 водных компаний, ответственных за:

Снабжение водопользователей чистой водой;

Водоотведение и очистку сточных вод.
Структура водного хозяйства
Национальное Управление Рек
отвечало за:
водные ресурсы;
 контроль загрязнения;
 защиту от наводнений;
 рыболовство;
 судоходство;
 зоны отдыха.

Структура водного хозяйства
Водные компании
WATER UK
Компании, занимающиеся
Компании, занимающиеся
водоснабжением
и
Компании,
занимающиеся
водоснабжением
и
Компании,
занимающиеся
водоотведением
водоснабжением и
водоотведением
водоснабжением и
водоотведением
водоотведением
10
Компании, занимающиеся
Компании, занимающиеся
только
водоснабжением
Компании,
занимающиеся
только
водоснабжением
Компании,
занимающиеся
только
водоснабжением
Компании,
занимающиеся
только
водоснабжением
Компании,
занимающиеся
только
водоснабжением
Компании,
занимающиеся
только
водоснабжением
Компании,
занимающиеся
только водоснабжением
только водоснабжением
17
Структура водного хозяйства
Регуляторы
Агентство по
охране
окружающей
среды
OFWAT
Инспекция по
питьевой воде
Водная компания
Водная компания
Водная компания
Водная компания
Водная компания
Водная компания
Водная компания
Структура водного хозяйства
Обязанности Агентства по Охране
Окружающей Среды

Достижение целевых показателей
качества вод;

Мониторинг степени загрязнения;

Сохранение и улучшение состояния зон
рекреации;

Определение разрешений на сбросы
сточных вод.
Структура водного хозяйства
Мониторинг
Регулярный мониторинг:
 не реже 12 раз в год;
 Сеть наблюдений состоит из примерно 8000
постов;
 среднее расстояние между створами – 6 км.
Непрерывный мониторинг:
 выше водозаборов и ниже основных сбросов
Мониторинг донных отложений:
 1 – 4 раза в год.
Нормативы качества вод
При планировании качества вод
используются стандарты, основанные на:
Класификации речных экосистем;
 Директивах ЕС:

о пресноводных рыбах;

о заборе поверхностных вод ;

об опасных веществах;

о естественных средах обитания;

о ракообразных;

о водах, используемых для купания;

Нормативы качества вод
Классификация речных экосистем





RE 1: Вода очень хорошего качества, пригодная для
всех видов рыб.
RE 2: Вода хорошего качества, пригодная для всех
видов рыб.
RE 3: Вода удовлетворительного качества,
пригодная для высших крупных рыбных популяций.
RE 4: Вода удовлетворительного качества,
пригодная для крупных рыбных популяций.
RE 5: Вода плохого качества, ограничивающая
развитие крупных рыбных популяций.
Классификация речных экосистем
Class
RE1
RE2
RE3
RE4
RE5
DO % Sat BOD (ATU) Total
mg/l
Ammonia
mg/l
Q10
Q90
Q90
80
2.5
0.25
70
4
0.6
60
6
1.3
50
8
2.5
20
15
9
Un-ionised pH
Ammonia
mg/l
Q95
Q5-Q95
0.021
6.0-9.0
0.021
6.0-9.0
0.021
6.0-9.0
6.0-9.0
-
Dissolved
Copper
ug/l
Q95
112
112
112
112
-
Total
Zinc
ug/l
Q95
500
500
2000
2000
-
Общая оценка качества
Процедура GQA – метод
классификации качества вод рек и
каналов
Используются 4 «окна»:
 Химия
 Биология
 Биогены
 Эстетическая оценка
Общая оценка качества

Химия:




Биогены



Нитраты
Фосфаты
Биология:


Растворённый кислород;
БПК5;
Аммиак.
Сообщества макробеспозвоночных
Эстетическая оценка

Мусор, пена, цвет, запах и т.п.
Расчёт нормативов на сброс
сточных вод
В первую очередь, перечисляются стандарты,
которым должно удовлетворять качество воды:
Соответствующий класс речной экосистемы;
 Директивы ЕС:

о пресноводных рыбах;

о заборе поверхностных вод ;

об опасных веществах;

о естественных средах обитания;

о ракообразных;

о водах, используемых для купания;

Расчёт нормативов на сброс
сточных вод
Метод расчёта
Смешение сточных вод с водами реки описывается
уравненим баланса масс:
FC  fc
T
F f
Где
F и f – расходы в реке выше сброса и в сбросе
С и с – концентрации в реке выше по течению и в сбросе
Т – концентрация ниже сброса
Расчёт нормативов на сброс
сточных вод
Однократного применения уравнения
баланса масс недостаточно
необходимо получить распределение T
Используем методы комбинированных
распределений, в частности, метод
Монте-Карло
Метод Монте-Карло
1. Значения F, f, C и c выбираются
случайно из диапазона возможных
значений;
2. Значение T вычисляется из
уравнения баланса масс для
набора значений F, f, C и c;
3. Повторяем, пока не получим
распределение для T.
Метод Монте-Карло
Необходимые данные
Обычно F, f, C и c распределены по ЛогНормальному закону
Полные распределения можно описать любыми
двумя суммарными статистиками, например:
Расходы выше сброса
среднее и 5-й процентиль
Расходы в сбросе
среднее и стандартное отклонение
Концентрация выше сброса
среднее и стандартное отклонение
Концентрация в сбросе
среднее и стандартное отклонение
Метод Монте-Карло
Метод Монте-Карло
Допущения и умолчания
1.
2.
3.
4.
5.
Вид распределения
Коэффициенты корреляции
Статистические ошибки
Ошибки в данных
Естественное самоочищение
Метод Монте-Карло
Для исключения влияния допущений и
ошибок нужен анализ данных:
Пакет AARDVARK позволяет анализировать
отскоки и определять тип распределения;

Для прочих видов распределений можно
использовать версию NPCARLO

Пакет LNCL – расчёт доверительных
интервалов для средних и процентилей

Коэффициенты корреляции
Моделирование водосбора
Если нельзя принять решение о сбросе без:
 принятия решения о сбросе выше по
течению;
 принятия мер по поводу диффузных
загрязнений;
 принятия во внимание процессов
естественной самоочистки
Лучше использовать пакеты
моделирования водосбора, такие как
SIMCAT.
Вопросы