СИСТЕМА МЕРОПРИЯТИЙ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ САНИТАРНЫХ УСЛОВИЙ СПУСКА СТОЧНЫХ ВОД

Цель изучаемой темы:

1. Изучить основные источники загрязнения водных объектов;

2. Усвоить систему мероприятий по санитарной охране водных

объектов;

3. Научиться определять санитарные условия спуска сточных вод.

 

Водные объекты являются важным и необходимым элементом среды обитания человека, благоприятно влияющим на условия жизни и здоровье человека.

Загрязненные водоемы теряют значение положительного фактора в поддержании здоровья населения. Пользование загрязненными водоемами может привести к возникновению водных эпидемий, массового отравления населения токсическими, канцерогенными, радиоактивными, аллергенными, мутагенными веществами.

Загрязнение поверхностных водоемов оказывает прямое и опосредованное действие на здоровье человека. Прямое действие может проявиться как при поступлении воды в организм человека перорально, так и при контакте ее с кожей и слизистыми оболочками во время купания. Чаще всего вредное воздействие происходит при пользовании водоемом с целью хозяйственно-питьевого водоснабжения и, это связано с возможностью современных технологий водоподготовка из поверхностных источников улучшить лишь некоторые ее свойства. За счет современных приемов очистки можно снизить мутность и цветность воды, обеспечить эпидемическую безопасность, улучшить минеральный состав в отношении некоторых показателей. Но эти приемы не позволяют очистить воду от отдельных химических веществ и, следовательно, они в значительных концентрациях могут попасть в питьевую воду, а с ней и в организм человека. Используя загрязненную воду поверхностных водоемов, население с одной стороны подвергается возможности возникновения массовых инфекционных заболеваний и инвазий, с другой стороны возможности развития острых или хронических отравлений с возможными отдаленными последствиями.

Опосредованное вредное действие на здоровье происходит при употреблении продуктов питания добытых из загрязненных водоемов, загрязненных растительных продуктов питания при использовании загрязненной воды водоемов для их орошения, молочных продуктов при водопое скота из загрязненных источников. Непрямое воздействие может так же возникать при использовании загрязненных водоемов для хозяйственных нужд (мытье овощей, фруктов, посуды и др.) во время отдыха на берегу водоема или проведении спортивно-массовых мероприятий.

Нерегламентированное воздействие на водный объект различных видов хозяйственной деятельности его естественное состояние может нарушаться.

Использование водных ресурсов в связи с быстрыми темпами индустриального развития, ростом и повышением санитарного благоустройства населенных мест с каждым годом значительно возрастает. Большая часть потребляемой воды сбрасывается в водоемы в виде сточных вод.

Сточные воды являются основным источником микробного загрязнения объектов окружающей среды, в т.ч. поверхностных пресных и морских вод, подземных водоносных горизонтов, питьевой воды почвы, что является фактором риска распространения возбудителей инфекций с фекально-оральным механизмом передачи.

В соответствии с санитарными правилами по охране поверхностных вод от загрязнения, сточные воды опасные в эпидемическом отношении должны обеззараживаться.

К наиболее опасным в эпидемическом отношении относят следующие виды сточных вод:

- хозяйственно - бытовые сточные воды;

- городские сточные (промышленно-бытовые) сточные воды;

- сточные воды инфекционных больниц;

- сточные воды от животноводческих и птицеводческих объектов, а так же предприятия по переработке продуктов животноводства;

- поверхностно-ливневые стоки;

- шахтные и карьерные сточные воды;

- дренажные сточные воды.

Практически все перечисленные виды сточных вод могут содержать патогенные микроорганизмы – холера, брюшной тиф, паратиф А и В, сальмонеллезы, дизентерия, вирусные гепатиты А и Е, полиомиелиты 1- 3 типов и другие возбудители энтеровирусных и аденовирусных заболеваний, амебиаз, лямблиоз, лептоспироз, бруцеллез, туляремия, туберкулез, гельминтозы, кампилобактериозы.

Таблица 1

Интенсивность загрязнения сточных вод по микробиологическим показателям

Показатели Вид сточных вод	Микробиологические показатели
Общие колиформные бактерии КОЕ/100мл	Колифаги БОЕ/100мл	Вирусы БОЕ/100мл	Сальмонеллы КОЕ/л	Туберкулезная палочка
Хоз.-бытовые сточные воды	106—108	103—104	до 103	102—106	+
Городские сточные воды Хоз.быт: пром 60: 40	105—107	103—104	до 103	103—104	+
Сточные воды животноводческих комплексов	108—109	107	107	105	—
Стоки инфекционных больниц	103—105	—	+	+	+
Шахтные и карьерные воды	104—105	—	до 100	—	—
Дренажные воды	104—106	—	—	—	—
Поверхностно-ливневые сточные воды	105—108	100—3000	—	—	—

Кроме того сточные воды являются источником химического и физического загрязнения водоисточников.

Загрязненность водоемов определяется степенью ограничения или нарушения нормальных условий водопользования населения для питьевых, хозяйственно-бытовых нужд, организованного купания, спорта и отдыха, а также как архитектурно-планировочного фактора в черте населенных мест, возникающей в результате прямого или косвенного влияния хозяйственной деятельности и бытового использования.

Прогрессированию загрязнения воды противостоят многочисленные природные физико-химические и биологические процессы, направленные на восстановление состояния водоема и получившие название " самоочищение".

Под самоочищением поверхностных водоемов подразумевают весь комплекс биологических, физических и химических процессов, которые обусловливают способность водоемов освобождаться от загрязнений, образовавшихся в результате распада аутохтонных (водных) организмов или вносимых со сточными водами.

Самоочищение водоемов происходит благодаря следующим процессам:

1. разбавлению сточных вод водой водоема;

2. седиментации (или оседания) взвешенных нерастворенных веществ и яиц

гельминтов;

3. использованию (поеданию) органических веществ зоопланктоном,

рыбами;

4. химическим превращениям (окислительно-восстановительным,

гидролизу и т.д.);

5. биохимическому окислению растворенных, в том числе коллоидных, органических веществ биоценозом микроорганизмов и др.

 

Одним из наиболее мощных путей самоочищения водоемов является биохимическое окисление, направленное на уменьшение органического загрязнения воды. При поступлении в водоем вместе со сточными водами растворенных органических веществ, природного и антропогенного происхождения, они минерализуются благодаря жизнедеятельности сапрофитных водных микроорганизмов, фито- и зоопланктона. Процессы биохимического окисления завершаются нитрификацией с образованием конечных продуктов распада - нитратов, карбонатов, сульфатов и пр. Для биохимического окисления органических веществ необходимо присутствие в воде растворенного кислорода. Запасы его восстанавливаются благодаря диффузии из атмосферного воздуха. В водоеме должен присутствовать также биоценоз водных сапрофитных аэробных микроорганизмов.

Биоценоз в зависимости от характера водоема, принимающего сточные воды, состоит из фито- и зоопланктона, различных видов рыб и других водных организмов.

Специальными исследованиями установлено, что в 1 м³ речной воды в летнее время содержится биоценоз микроорганизмов, общая поверхность которого равняется 5 м².

Когда в водоем сбрасывают незначительное количество неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод (хозяйственно-бытовых или сточных вод животноводческих комплексов, предприятий пищевой промышленности и т. п.), начиная с места их выпуска, органические вещества подвергаются биохимическому расщеплению. Если сточные воды сбрасывать в небольшие водоемы, то они почти по всей длине, а большие реки на расстоянии до 60 км фактически выполняют функцию очистного сооружения.

Различные зоны водоема обладают разной очищающей способностью в зависимости от сапробности микроорганизмов. Сапробность - комплекс физиологических свойств определенного организма, обуславливающий его способность развиваться в воде с различным содержанием органических веществ.

В зависимости от степени органического загрязнения водоема в нем развиваются различные виды организмов, по-разному относящиеся к содержанию растворенного кислорода, количеству и характеру питательных веществ и химическому составу среды. И все биохимические процессы протекают в определенной последовательности. Сначала под действием микроорганизмов (полисапробных) в водоеме образуется значительное количество нестойких органических соединений (белков, жиров, углеводов) и продуктов анаэробного распада (сероводород и другие газы). Затем начинается распад органических веществ с образованием аммиака. В воде содержится много свободной углекислоты, в малых количествах - кислорода. В воде и донных отложениях протекают окислительно-восстановительные процессы. Развиваются микроорганизмы, обладающие значительной стойкостью к недостатку кислорода и большому содержанию угольной кислоты (α и β мезосапробные), и в водоеме практически отсутствуют нестойкие органические вещества – они полностью минерализовались. Содержание углекислоты колеблется в течение суток. Днем кислород может перенасыщать воду, углекислота исчезает почти полностью. Ночью же в воде наблюдается дефицит кислорода. И наконец, в окончательной стадии самоочищения наблюдаются аэробные окислительные процессы с незначительным количеством микроорганизмов (олигосапробные), свойственных воде чистых водоемов с их микро- и макронаселением (флорой и фауной).

В процессе самоочищения водоемов не только окисляются органические вещества, но и отмирают патогенные, условно-патогенные и сапрофитные для кожи и слизистых оболочек человека микроорганизмы. Они гибнут вследствие уменьшения в воде питательных веществ, губительного действия солнечных лучей, конкурентных взаимоотношений с водной микрофлорой, бактерицидного действия антибиотических веществ, выделяемых грибами и другими водными сапрофитами, и т. д.

Весьма ограничена способность водоемов освобождаться, самостоятельно, от токсических химических веществ, поступающих в них, главным образом, со сточными водами промышленных предприятий. Относительно таких стойких загрязнителей, как тяжелые металлы, пестициды, другие хлорорганические соединения, способность водоема к самоочищению ограничивается процессами разбавления, сорбции на взвешенных веществах и активном иле с дальнейшей седиментацией и накоплением в донных отложениях. Некоторые экзогенные химические вещества разрушаются в воде водоемов под действием солнечных лучей (фотолиз), вследствие гидролиза или деструкции, осуществляемой микроорганизмами.

Следовательно, сброс в водоемы сточных вод с различным содержанием в них органических, бактериальных и химических загрязнителей приводит к неминуемому загрязнению водоема. Процессы самоочищения протекают очень медленно и на значительных участках от места сброса сточных вод. Их скорость зависит от мощности водоема, его состояния (уровня загрязнения) выше места выпуска сточных вод, от количества загрязнителей, поступающих со сточными водами. Способность водоема самоочищаться имеет пределы. В небольших и особенно непроточных водоемах способность к самоочищению незначительна. Исчерпывание способности к самоочищению вследствие продолжительного и чрезмерного поступления неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод неминуемо приведет к загрязнению водоема. А это при использовании ее населением для хозяйственно-питьевых или культурно-бытовых целей может привести к отрицательным последствиям для здоровья людей.

Поэтому организация и выполнение необходимых мероприятий по борьбе с загрязнением поверхностных вод сточными водами является одним из важнейших условий дальнейшего улучшения санитарного состояния населенных пунктов и благоустройства городов.

Требования и условия, при которых возможно отведение производственных и хозяйственно-бытовых вод в водоемы регламентированы в СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» и СанПиН 2.1.5.2582-10 «Санитарно - эпидемиологические требования к охране прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения».

Санитарные правила «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» содержат основные положения охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, требования к качеству воды водных объектов в пунктах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования; к условиям отведения сточных вод в водные объекты; к размещению, проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации хозяйственных и других объектов способных оказать влияние на состояние поверхностных вод, а также требования к организации контроля качества воды водных объектов.

Правила распространяются на все поверхностные водные объекты территории РФ, используемые или намечаемые к использованию для нужд населения за исключением прибрежных вод морей.

Настоящими санитарными правилами установлены гигиенические нормативы состава и свойств воды в водных объектах для двух категорий водопользования.

5.1.1. К первой категории водопользования относится использование водных объектов или их участков в качестве источника питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.

5.1.2. Ко второй категории водопользования относится использование водных объектов или их участков для рекреационного водопользования. Требования к качеству воды, установленные для второй категории водопользования, распространяются также на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

 

Таблица 2

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов в контрольных створах и местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования (приложение №1 СанПиН 2.1.5.980-00)

 

Показатели	Категории водопользования
	Для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения	Дня рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест
Взвешенные вещества*	При сбросе сточных вод, производстве работ на водном объекте и в прибрежной зоне содержание взвешенных веществ в контрольном створе (пункте) не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на 0, 025 мг/дм3 0, 75 мг/дм3 Для водных объектов, содержащих в межень более 30 мг/дм3 природных минеральных веществ, допускается увеличение их содержания в воде в пределах 5%. Взвеси со скоростью выпадения более 0, 4 мм/сек для проточных водоемов и более 0, 2 мм/сек для водохранилищ к спуску запрещаются
Плавающие примеси (вещества)	На поверхности воды не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и скопление других примесей
Запахи	Вода не должна приобретать запахи интенсивностью более 2 баллов, обнаруживаемые:
непосредственно или при последующем хлорировании или других способах обработки	непосредственно
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике 20 см 10см
Температура	Летняя температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца года за последние 10 лет
Водородный показатель (рН)	Не должен выходить за пределы 6, 5-8, 5
Минеральный состав	Не должен превышать по сухому остатку 1000 мг/дм3, в том числе хлоридов 350 мг/дм3, сульфатов 500 мг/дм3.
Растворенный кислород	Не должен быть менее 4 мг/дм3 в любой период года, в пробе, отобранной до 12 часов дня.
БПК полное	Не должен превышать при 200 С: 2, 0 мг О2/дм3 4, 0 мг О2/дм3
ХПК	Не должно превышать: 15, 0 мг/дм3 30, 0 мг О2/дм3
Возбудители кишечных инфекций	Вода не должна содержать возбудителей кишечных инфекций
Жизнеспособные яйца гельминтов (аскарид, власоглав, токсокар, фасциол), онкосферы тениид и жизнеспособные цисты патогенных кишечных простейших	Не должны содержаться в 25 л воды
Колифаги	Не более 10 БОЕ/100 мл3**Не более 10 БОЕ/100 мл3
Термотолерантные колиформные бактерии**	Не более 100 КОЕ/100 мл ** Не более 100 КОЕ/ 100мл
Общие колиформные бактерии **	Не более 1000 КОЕ/100 мл ** Не более 500КОЕ/ 100мл
Химические вещества	Не должны содержаться в концентрациях, превышающих ПДК или ОДУ
Суммарная объемная активность радионуклидов при совместномприсутствии***	Сумма (Ai/YBi)< = 1

 

* Содержание в воде взвешенных веществ неприродного происхождения (хлопья гидроксидов металлов, образующихся при обработке сточных вод, частички асбеста, стекловолокна, базальта, капрона, лавсана и т. д.) не допускается.

** Для централизованного водоснабжения; при нецентролизованном питьевом водоснабжении вода подлежит обеззараживанию.

*** В случае превышения указанных уровней радиоактивного загряз­нения контролируемой воды проводится дополнительный контроль радионуклидного загрязнения в соответствии с действующими нормами радиационной безопасности;

Аi - удельная активность 1-го радионуклида в воде;

YВi - соответствующий уровень вмешательства для 1-го радионуклида (приложение П-2 НРБ-99).

 

Органы санитарного надзора должны проводить контроль соответствия санитарным требованиям и нормативам условий сброса сточных вод в водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения как действующими предприятиями и объектами, так и проектируемыми. Обязательной частью работы по санитарной охране водоемов является изучение санитарного состояния водоемов в местах водопользования населения, изучение гигиенической эффективности проведенных предприятиями мероприятий по ликвидации и предупреждению загрязнения водоемов сточными водами и разработке требований по устранению вредного влияния сточных вод на условия водопользования населения. При этом необходимо руководствоваться следующими указаниями:

1. На водном объекте в соответствии с п.7.3 СанПиН 2.1.5.980-00 контрольные створы для отбора проб воды из водоема согласовываются с учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы.

Как правило, они намечаются у ближайшего по течению пункта питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования. В местах организованного купания и отдыха в точках наибольшего скопления людей (не менее 2-х точек отбора на ширине или протяженности). При нахождении зоны рекреации без купания на территории населенного пункта контрольный створ намечается в месте поступления поверхностных стоков.

2. Качество воды водоема в указанных створах и соответственно в самих пунктах водопользования должны соответствовать «Общимтребованиям к составу и свойствам воды водоемов водных объектов в контрольных створах местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования» (приложение №1 к СанПиН).

При осуществлении сброса сточных и дренажных вод в черте населенных мест (первым пунктом водопользования является данный населенный пункт). В этих случаях нормативные требования, предъявляемые к составу и свойствам сточных вод должны соответствовать требованиям, предъявляемым к воде водных объектов питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования (так как практически нельзя рассчитывать на разбавление и самоочищение).

3. Если ближайшим является пункт второй категории водопользования (для купания, спорта и отдыха населения, а также водоем в черте населенного пункта), то проверочный расчет при предупредительном санитарном надзоре должны быть выполнены также в отношении нижерасположенного ближайшего к выпуску сточных вод пункта первой категории водопользования (использование водоема в качестве источника централизованного питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности).

Правилами запрещается сбрасывать в водоемы сточные воды, которые

- могут быть устранены путем организации малоотходных производств, рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения после соответствующей очистки и обеззараживания в промышленности, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве;

- содержат возбудителей инфекционных заболеваний бактериальной, вирусной и паразитарной природы;

-содержат вещества (или продукты трансформации), для которых не установлены ПДК или ОДУ, а также вещества, для которых отсутствуют методы их определения;

- содержат чрезвычайно опасные вещества, для которых нормативы установлены с пометкой «отсутствие».

Кроме того, в данном документе перечислен еще ряд ситуаций, когда не допускается сброс сточных вод в водные объекты, указаны места недопустимого сброса и условия при которых допускается сброс в водный объект.

В основу решения вопроса о допустимости спуска сточных вод в водные объекты положены данные об исходном состоянии водоема, расстояние от места спуска до первого пункта водопользования и гигиенические требования к качеству воды в этом пункте.

Для объектов, сбрасывающих сточные воды, устанавливаются нормативы предельно допустимых сбросов веществ в водные объекты (НДС), которые утверждаются специально уполномоченными органами по охране окружающей природной среды только после согласования с органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы.

НДС устанавливаются для каждого выпуска сточных вод и каждого загрязняющего вещества, в т. ч. продуктов его трансформации, исходя из условия, что их концентрации не будут превышать гигиенические нормативы химических веществ и микроорганизмов в воде водного объекта в створе не далее 500 м от места выпуска.

При расчете НДС ассимилирующая способность водных объектов не должна учитываться.

При наличии в сточных водах химических веществ, содержащихся в воде фонового створа (принятого для расчета НДС) на уровне ПДК, в расчетах НДС не должны учитываться процессы разбавления.

Расчетный метод не допускает спуск сточных вод при С_р равной или большей С_пд, т.е если вода водного объекта чрезмерно загрязнена до спуска сточных вод.

Ближайший к месту выпуска сточных вод пункт производственного контроля за сосредоточенным сбросом устанавливается не далее 500 м по течению от места сброса сточных вод на водотоках и в радиусе 500 м от места сброса на акватории - на непроточных водоемах и водохранилищах. При сбросе сточных вод в черте населенных мест указанный пункт контроля должен быть расположен непосредственно у места сброса.

Как было сказано ранее, в реальных условиях существует необходимость отведения сточных вод в водный объект, но при этом сброс не должен нарушать условий жизни населения и создавать угрозу его здоровью. С целью выполнения этого условия для объектов, сбрасывающих сточные воды, определяются условия спуска сточных вод в водный объект и устанавливаются нормативы допустимых сбросов веществ.

В основу расчетного метода определения условий спуска сточных вод в водный объект положены данные об исходном состоянии водного объекта, расстоянии от места спуска до первого пункта водопользования и гигиенические требования к категории водопользования населенного пункта.

Связь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы (соответствие состава и свойств воды водоема, используемого для водопользования населения, установленным нормативам) и необходимой степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем в общем виде выражается математической формулой зависимости исходного состояния водного объекта, расстояния от места спуска до первого пункта водопользования и гигиенических требований к категории водопользования данного населенного пункта (уравнением материального баланса или баланса загрязнения):

 

q * Сcт + γ QСр ≤ (q+γ Q)*Спдк

где:

γ - расчетный коэффициент обеспеченности смешения в створах, расположенных в пунктах водопользования

Q - расчетный расход водоема в тех же створах

q - предполагаемый расход сточных вод.

Ср - содержание веществ в воде реки

Спдк – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема.

 

Величина С_ст исходя из данного уравнения можно найти по формуле:

 

С_ст= γ Q/q(С_пдк - Ср) + С_пдк

 

При наличии в сточных водах химических веществ, содержащихся в воде фонового створа (принятого для расчета НДС) на уровне ПДК, в расчетах НДС не должны учитываться процессы разбавления.

На основании расчета условий спуска сточных вод и «Методики разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей», разрабатываются Нормативы допустимых сбросов в водные объекты.

В разрешениях на сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду для хозяйствующего субъекта устанавливаются количества загрязняющих веществ, допускаемых к сбросу в окружающую среду (в водные объекты) (допустимая концентрация вещества в пределах нормативов допустимых сбросов, допустимая концентрация вещества в пределах лимита на сброс, массовые показатели сброса загрязняющих веществ (г/ч; т/м; т/г)), и утвержденный расход сточных вод (м³ в час) для установления нормативов допустимых сбросов отдельно по каждому выпуску сточных и (или) дренажных вод:

Нормативы допустимых сбросов (НДС) в водный объект – масса вещества или микроорганизмов в сточных водах максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе (не далее 500 м от места выпуска).

 

НДС = q * Сcт

НДС устанавливается для каждого выпуска сточных вод и каждого загрязняющего вещества, в т.ч. продуктов его трансформации.

При наличии в сточных водах химических веществ, содержащихся в воде фонового створа на уровне ПДК, в расчетах НДС не должны учитываться процессы разбавления.

При сбросе нескольких веществ с одинаковыми лимитирующими показателями вредности НДС устанавливается так, чтобы с учетом примесей, поступающих в водоем или водоток от вышерасположенных выпусков, сумма отношений концентрации каждого вещества в водном объекте к соответствующим ПДК не превышала единицы.

В случае если выпуск сточных вод предприятием осуществляется в черте населенного пункта или в зонах повышенного загрязнения водных объектов величина концентрации С_cт, необходимая для расчета НДС принимается не более ПДК вещества в воде водных объектов в местах водопользования.

Практическое использование методики расчета условий спуска сточных вод в водный объект, основанной на уравнении материального баланса и установления нормативов допустимых сбросов веществ в виде задачи-примера изложено в приложении 1.