Способ определения норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в водных объектах
Владельцы патента RU 2480747:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова" (ФГБОУ ВПО "Курская ГСХА") (RU)
Изобретение относится к экологии, в частности к способам определения ПДК в природных водных объектах. Способ включает анализ проб воды, взятых по створам, расположенным на участках с подтвержденным экологическим благополучием, определение средней выборочной концентрации загрязняющих веществ, определение предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ проводят с учетом минимума загрязнения по формуле:
где Cn - предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ; Сф - фоновые концентрации химических веществ в водотоках; - средняя концентрация вещества; Sсф - среднее квадратическое отклонение концентрации; tst - коэффициент Стьюдента при Р=0,95; n - число отобранных проб на участке. Достигается повышение точности определения. 1 табл.
Изобретение относится к экологии, в частности к способам определения ПДК в природных водных объектах.
В условиях антропогенного загрязнения природных объектов большое значение имеет определение ПДК в конкретных регионах.
Установление ПДК химических веществ производится на основе параметров естественного регионального фона. Под региональным фоном понимается значение показателей качества воды, сформировавшееся под влиянием природных факторов, характерных для конкретного региона, не являющееся вредным для сложившихся экологических систем. Для расчета регионального фона используются гидрохимические данные только по створам, расположенным на участках с подтвержденным экологическим благополучием.
Для определения норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в утвержденных Методических указаниях [1] для расчетного участка (Сн) применяется формула, аналогичная установлению фоновых концентраций (Сф) в соответствии с действующими методическими документами по проведению расчетов фоновых концентраций химических веществ в водотоках:
где 
- средняя концентрация вещества;
Sсф - среднее квадратическое отклонение концентрации;
tst - коэффициент Стьюдента при Р=0,95;
n - объем выборки взятых проб на норматив качества воды водного объекта для расчетного участка;
определяется как средняя выборочная концентрации загрязняющих веществ по створам, расположенным на участках с подтвержденным экологическим благополучием, и ее точность зависит от объема выборки.
Таким образом, можно сказать, что определение норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в утвержденных Методических указаниях (Сн) сделаны на возможный максимум:
Полученная величина является завышенной и не отражает реального уровня допустимой концентрации загрязняющих веществ.
Цель изобретения - повышение точности определения норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ. Для этого предлагается расчеты проводить на гарантированный минимум по формуле (3):
Поэтому истинное значение границы загрязнения именно предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ находится по формуле (3),
где среднее квадратическое отклонение S определяем по формуле, в которой накопленная ошибка вычисления устраняется коэффициентом 
и получаем:
В связи с этим результаты расчета нормативов предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ по формуле, представленной в Методических указаниях, получаем завышенными.
Таким образом определение предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ следует проводить с учетом минимума загрязнения:
Пример осуществления способа. На участке реки взяли пробы воды в периоды лето-осень и определили содержание концентрации загрязняющих веществ по створам, расположенным на участках с подтвержденным экологическим благополучием.
По результатам проведенных анализов, представленных в таблице 1, была получена средняя выборочная. Были проведены расчеты нормативов согласно существующей методике по формуле (2) и по предлагаемой формуле (3). Результаты расчетов по двум формулам (формула (2) - существующая методика; формула (3) - предлагаемый способ) представлены в таблице 1.
Анализируя данные таблицы 1, видим, что Сн находится в интервале от 9,5 до 11,1. Границей загрязнений предельно допустимой концентрации является значение 9,5, а не 11,1, которая рассчитана по возможному максимуму.
Данный способ позволяет уточнить границу загрязнения именно предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ.
| Таблица 1 | |||||
| Лето-Осень | Расчет норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ, мг/л | ||||
| n | Ссфi |
|
|
||
| 1 | 12 | 1,70 | 2,89 | ||
| 2 | 11 | 0,70 | 0,49 | ||
| 3 | 10 | -0,30 | 0,09 | ||
| 4 | 12 | 1,70 | 2,89 | ||
| 5 | 9 | -1,30 | 1,69 | ||
| 6 | 10 | -0,30 | 0,09 | ||
| 7 | 10 | -0,30 | 0,09 | ||
| 8 | 10 | -0,30 | 0,09 | ||
| 9 | 9 | -1,30 | 1,69 | ||
| 10 | 10 | -0,30 | 0,09 | ||
| Итого: | 103,00 | 0,00 | 10,10 | ||
| n | = | 10 | |||
| tst | = | 2,3 | |||
| Сн (по формуле 2) | = | 11,1 | |||
| Сн (по формуле 3) | = | 9,5 |
Литература
1. РД 52.24.622-2001. Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков.
Способ определения норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в водных объектах, включающая анализ проб воды, взятых по створам, расположенным на участках с подтвержденным экологическим благополучием, определение средней выборочной концентрации загрязняющих веществ, отличающийся тем, что определение предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ проводят с учетом минимума загрязнения по формуле:
где Cn - предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ;
Сф - фоновые концентрации химических веществ в водотоках;
- средняя концентрация вещества;
Sсф - среднее квадратическое отклонение концентрации;
tst - коэффициент Стьюдента при Р=0,95;
n - число отобранных проб на участке.
