Письмо Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 19.11.1999 N 331 "Методика расчета выноса биогенных веществ и оценка перспективного состояния загрязненности малых рек. 0212.19-99"
Архив ноябрь 2011 года
<< Назад |
<<< Навигация Содержание
УТВЕРЖДЕНО
Приказ Министерства
природных ресурсов и
охраны окружающей среды
Республики Беларусь
19.11.1999 N 331
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая Методика разработана применительно к природным условиям Республики Беларусь. Результаты исследований могут быть использованы контролирующими органами Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды для оценки и прогнозирования влияния антропогенной нагрузки от диффузных (рассредоточенных) источников загрязнения на качество малых рек, а также при составлении схем комплексного использования и охраны водных ресурсов.
1.2. Хозяйственная деятельность на водосборах малых рек нарушает естественный круговорот веществ, изменяет потоки биогенных элементов, что приводит к снижению их концентрации в одних местах и накоплению в других. Избыточное поступление биогенных элементов (особенно азота и фосфора) в водоемы и водотоки вызывает их эвтрофирование.
1.3. Объекты сельскохозяйственного производства, включающие как различные угодья, так и производственные объекты (богарные и мелиорированные земли, животноводческие фермы, комплексы, объекты птицеводства) представляют собой источник повышенной биогенной нагрузки. Интенсификация сельскохозяйственного производства, применение минеральных и органических удобрений, а также поверхностный сток с застроенных территорий сельских населенных пунктов и атмосферные осадки могут вызвать изменение величины и направленности потоков биогенных веществ.
1.4. Методика обеспечивает возможность учета количества примесей, формирующихся на водосборе под воздействием диффузных источников загрязнения, с учетом топологии местности, гидрологических характеристик водных объектов (водоприемников) и качества их вод. Она предназначена для оценки выноса азота и фосфора под влиянием указанных выше источников загрязнения, учитывает фоновое поступление этих ингредиентов, обеспечивает возможность оценки перспективного состояния загрязненности малых рек при различных сценариях хозяйственной деятельности на водосборе. Методика включает следующие разделы:
- оценка изменения содержания загрязняющих примесей в водоприемниках;
- оценка фоновых загрязнений участков водотоков;
- оценка объема биогенов, формирующихся на водосборе в результате сельскохозяйственной деятельности;
- оценка объема биогенов от объектов животноводства;
- оценка объема биогенов, формирующихся на территории сельских населенных пунктов;
- поступление азота и фосфора с атмосферными осадками;
- оценка выноса биогенов с территории водосбора с применением ГИС-технологий;
- оценка влияния диффузных источников загрязнения на водоприемники методом аналогий.
1.5. Методика разработана на основании обобщения результатов, выполненных научно-исследовательских работ ЦНИИКИВР, относящихся к различным аспектам прогнозирования качества вод, и с учетом требований водного законодательства, постановлений и указаний директивных органов, касающихся вопросов исследования и охраны вод. Отдельные элементы предлагаемого метода расчета, учитывающие влияние антропогенных факторов на качество речных вод, апробированы при составлении схем комплексного использования и охраны водных ресурсов для ряда бассейнов. Основной расчетный период - 1 год.
2. ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ В ВОДОПРИЕМНИКАХ
2.1. Оценку влияния диффузных источников загрязнения рекомендуется выполнять в следующей последовательности. Первоначально производится оценка количества загрязняющих примесей, которые формируются за счет различных факторов антропогенной деятельности. При заданном уровне водоохранных мер оценивается возможное поступление в водоток примесей от учитываемых источников загрязнения.
2.2. В общем виде суммарное количество биогенных веществ, формирующихся за год в пределах водосборной площади малой реки за счет рассредоточенных источников загрязнения, описывается следующим балансовым уравнением:
В = В + В + В + В - В - В - B , (1)
с.х атм нас.п ж.к т ф у
где: В - суммарное поступление биогенных веществ на площадь
водосбора за год, т;
В - количество биогенов, формирующихся на территории
с.х
сельхозугодий (мелиорированных и богарных земель), т;
В - поступление биогенов с атмосферными осадками, т;
атм
В - поступление биогенов с территории населенных пунктов,
нас.п
т;
В - поступление от животноводческих комплексов, т;
ж.к
В - поступление биогенов с точечными источниками, т;
т
В - поступление за счет фона, т;
ф
B - вынос с урожаем, т.
у
2.3. Расчет изменения концентрации примесей в водоприемниках
ведется балансовым методом последовательно от створа к створу,
начиная от истока. При учете процессов самоочищения следует
учитывать температурные условия водотоков и время добегания воды
между контрольными створами.
2.4. Ожидаемое изменение качества воды водоприемников
определяется в створах поступления стоков, в устьях притоков, выше и
ниже водохранилищ, при пересечении границ регионов и
административных районов.
Исходя из уравнения баланса масс вещества зависимость для
оценки концентрации примесей в любом створе К (г/куб.м) может быть
см
представлена в виде:
К x (Q - Q ) x r + Q x К + Q x К
р р заб t бок.пр бок.пр ст ст
К = ------------------------------------------------------, (2)
см (Q - Q + Q + Q + Q )
р заб бок.пр пр ст
где: К , К , К , К - концентрация примесей (г/куб.м)
р бок.пр пр ст
соответственно в водотоке выше рассматриваемого створа, в воде
боковой приточности, в притоке, в сбрасываемых сточных водах;
r - коэффициент, учитывающий снижение концентрации примесей в
t
водоприемнике в результате процессов самоочищения;
Q , Q , Q , Q , Q - расход (куб.м/с) соответственно в
p заб бок.пр пр ст
водоприемнике, забираемой на хозяйственные нужды, рассредоточенной
боковой приточности, притока и сточных вод, сбрасываемых в реку.
Для оценки величины изменения концентрации какой-либо примеси в
реке ДК (г/куб.м) ниже источника загрязнения используется
см
выражение вида:
Q x К
ст ст
ДК = -----------------. (3)
см (Q - Q + Q )
р заб ст
--------------------------------
Д - греческая буква "дельта"
2.5. Факторы, определяющие восстановление качества воды в
речной сети в естественных условиях и называемые самоочищением,
включают совокупность физико-химических и химико-биологических
процессов, протекающих в водоприемниках. На практике влияние всех
участвующих в самоочищении вод факторов принято описывать
зависимостью вида:
т
-г x t
К = К x r = K x 10 , (4)
t о t o
--------------------------------
г - греческая буква "гамма"
т - греческая буква "тау"
где: К и K - соответственно концентрация неконсервативных примесей
о t
в речной воде в начальный период и по истечении времени t (сут),
г/куб.м;
г - коэффициент, учитывающий трансформацию поступающих в реку
-1
примесей (сут ) при температуре т град. C.
Обычно численное значение этого коэффициента для различных
примесей должно определяться экспериментальным путем.
2.6. Концентрация примесей на зарегулированном участке водотока
должна определяться с учетом скорости водообмена в водохранилище.
Время пребывания вод в водохранилище (t, сут) определяется по
зависимости:
V
n
t = 365 x -----, (5)
W
год
где: V - полезный объем водохранилища, куб.м;
n
W - среднемноголетний сток реки в створе водохранилища,
год
куб.м.
3. ОЦЕНКА СУММАРНОГО ВЫНОСА ЗАГРЯЗНЕНИЙ В МАЛЫЕ РЕКИ
Поскольку годовой вынос биогенов с территории водосбора зависит от многих факторов (типов грунтов, их водопроницаемости, уклонов поверхности, покрытости территории и других факторов), с учетом накопленного опыта рекомендуется следующая последовательность расчета по оценке выноса биогенов в малые реки:
1. Территория водосбора разбивается на элементарные субводосборы, в границах которых водно-физические, агрохимические, топологические характеристики местности неизменны.
2. Для каждого субводосбора осуществляется расчет приходных и расходных статей материального баланса биогенов. К приходным статьям баланса относят органические и минеральные удобрения текущего и прошлых лет, сухие и мокрые выпадения из атмосферы, загрязнения, формирующиеся на застроенных неканализованных территориях сельских населенных пунктов, фоновые и др. В расходных статьях баланса учитывается вынос биогенов с урожаем, в результате просачивания на поверхность грунтовых вод, испарения, улетучивания и др.
Для каждого элементарного субводосбора оценивается избыток биогенов, формирующихся на его площади в течение года.
3. Далее, с учетом удаленности субводосбора от водотока, его среднего уклона, типов почв, покрытости почв, результатов гидрохимических наблюдений в створах, оценивается коэффициент выноса биогенов.
Расчет выноса биогенов рекомендуется осуществлять с использованием зависимости (6), полученной в результате обобщения экспериментальных данных отечественных и зарубежных исследователей:
n n
B = SUM B x k = SUM B x
i=1 изб.i вын.i i=1 изб.i
x exp(-а x l x (l + Дl ) x P, (6)
i i i
--------------------------------
а - греческая буква "альфа"
Д - греческая буква "дельта"
где: В - нагрузка биогенов в замыкающем створе, определяется по
результатам гидрохимического мониторинга, кг/га в год;
В - избыток биогенов, формирующийся в течение года в
изб.i
пределах каждого i-того субводосбора реки, кг/га в год;
k - среднегодовой коэффициент выноса биогенов с территории
вын.i
исследуемого водосбора в реку;
a - коэффициент, характеризующий интенсивность снижения выноса
биогенов с исследуемой водосборной площади в зависимости от пути
2 -1
миграции загрязнителей и водности года, 1/l кв.км ,
l - расстояние от центра каждого субводосбора до водотока,
i
I км;
Р - водность года (Р = 25, 50, 75%), %;
Дl = -lnb / а x l x P - дополнительный путь движения
i i i
исследуемого биогена в пределах каждого i-гo субводосбора, км;
b = b x b x b x b - индекс, учитывающий уклон
i i1 i2 i3 i4
субводосбора, тип почвогрунтов, характер использования земель,
эффективность водоохранных мероприятий, определяется по данным
таблицы 3.1.
--------------------------------
Д - греческая буква "дельта"
а - греческая буква "альфа"
b - греческая буква "бета"
Выполнение расчетов с использованием зависимости (6) вызывает
необходимость работы с большими массивами информации, поэтому для
повышения эффективности вычислений по данной методике рекомендуется
использование ГИС-технологий.
В этом случае пользователь получает возможность произвести
подготовительные работы по оценке избытка биогенов на территории
водосбора на основе использования тематических карт (почвенных,
поверхности, использования земель и др.).
Пример расчета выноса биогенов по данной методике приведен в
приложении 1.
При выполнении вычислений величина Дl в расчетах не
i
учитывалась. Однако даже в упрощенной постановке для тарировки
модели и получения методом итераций по (6) коэффициента а для всего
водосбора требуется более 1 часа машинного времени на ПК типа
Pentium 166 с объемом оперативной памяти 48 Мб.
--------------------------------
Д - греческая буква "дельта"
а - греческая буква "альфа"
Разработанная модель обеспечивает возможность оценки влияния
различных сценариев хозяйственной деятельности и климатических
условий на качество речных вод.
Таблица 3.1
Поправочные коэффициенты для учета топологии, типов почв, хозяйственного использования земель и водоохранных мероприятий
----+--------------+-----------------------------+------------------
¦N ¦ Поправочные ¦ Учитываемые факторы ¦Числовые значения¦
¦п/п¦ коэффициенты ¦ ¦ поправочного ¦
¦ ¦ ¦ ¦ коэффициента ¦
¦ ¦ ¦ +------+----------+
¦ ¦ ¦ ¦ N ¦ Р2O5 ¦
+---+--------------+-----------------------------+------+----------+
¦1 ¦Типы почв ¦глинистые почвы, ¦ 1,52 ¦ д/о ¦
¦ ¦ b +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ 1 ¦супеси, суглинки ¦ 1,27 ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ ¦пески, торфяно-болотные ¦ 1,00 ¦ ¦
+---+--------------+-----------------------------+------+----------+
¦2 ¦Уклоны, % ¦>7 ¦ 6,25 ¦ д/о ¦
¦ ¦ b +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ 2 ¦5 - 7 ¦ 4,88 ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ ¦3 - 4 ¦ 2,06 ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ ¦1 - 2 ¦ 1,0 ¦ ¦
+---+--------------+-----------------------------+------+----------+
¦3 ¦Использование ¦пахотные земли ¦10 ¦ д/о ¦
¦ ¦земель +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ b ¦выгоны, пастбища ¦ 5 ¦ ¦
¦ ¦ 3 +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ ¦застроенные территории ¦ 3 ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ ¦культурные пастбища ¦ 1 ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+ ¦
¦ ¦ ¦лес ¦ 1 ¦ ¦
+---+--------------+-----------------------------+------+----------+
¦4 ¦Водоохранные ¦безотвальная обработка ¦ 0,5 ¦ 0,4 ¦
¦ ¦мероприятия +-----------------------------+------+----------+
¦ ¦ b ¦плоскорезная обработка ¦ 0,7 ¦ 0,6 ¦
¦ ¦ 4 +-----------------------------+------+----------+
¦ ¦ ¦обвалование зяби ¦ 0,8 ¦ 0,6 ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+----------+
¦ ¦ ¦щелевание озимых и ¦ 0,5 ¦ 0,5 ¦
¦ ¦ ¦многолетних трав ¦ ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+----------+
¦ ¦ ¦валы-террасы на пашне через ¦ 0,04 ¦ 0,01 ¦
¦ ¦ ¦32 - 36 м ¦ ¦ ¦
¦ ¦ +-----------------------------+------+----------+
¦ ¦ ¦пашня с лесополосами ¦ 0,03 ¦ 0,01 ¦
----+--------------+-----------------------------+------+-----------
--------------------------------
b - греческая буква "бета"
4. ОЦЕНКА ФОНОВЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ УЧАСТКОВ ВОДОСБОРА
4.1. Фоновые концентрации загрязняющих веществ являются отправным моментом при оценке глубины антропогенного воздействия на качество водных объектов. Для ориентировочной оценки фоновых концентраций ингредиентов рекомендуется принимать те значения, которые отмечались до периода интенсивного использования водных ресурсов малых рек (т.е. до момента начала интенсивных мелиоративных работ 1960 - 1965 гг.). Оценка величины фоновой нагрузки может производиться как для всей реки, так и для ее отдельных участков. Фоновое содержание ингредиента (азот и фосфор) рекомендуется принимать по данным, приведенным в таблице 1 приложения 2.
4.2. При оценке естественной фоновой нагрузки должны приниматься в расчет гидрологические и геологические условия в речных бассейнах. Оценку местного фона производят для всей реки или ее участков. Количество загрязнений по азоту и фосфору, формирующихся на участках водосбора (преимущественно лесных массивов), рекомендуется рассчитывать по зависимости 7.
В = в x F x T (7)
где: В - валовое поступление (азота или фосфора), кг;
в - поступление с 1 га, кг/га;
F - площадь водосбора, га;
Т - период времени, год.
Для сравнения: фоновые поступления азота и фосфора с водосборов составляют от 1,4 кг N/гa и 0,04 кг Р/га в Эстонии, и 2,2 кг N/гa и 0,062 кг Р/га - в Дании.
5. ОЦЕНКА ВЫНОСА БИОГЕНОВ С СЕЛЬХОЗУГОДИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ВОД ВОДОПРИЕМНИКОВ
5.1. Основным источником загрязнения речных вод в бассейне малых рек является сельскохозяйственное производство (земледелие) с широким применением органических и минеральных удобрений на мелиорированных и богарных землях. Для оценки влияния стока с сельхозугодий на качество вод малых рек необходима следующая информация о характере использования водосбора:
- физико-географические параметры водосбора (площадь, рельеф, залесенность, заболоченность, озерность, распаханность);
- общая площадь сельскохозяйственных угодий;
- типы почв;
- площадь мелиорированных земель, тип мелиоративных систем;
- структура севооборота;
- количество вносимых удобрений на расчетные уровни.
5.2. С целью определения объема выноса биогенных элементов в водотоки составляется крупномасштабная (1:25000 или 1:50000) картографическая схема пространственного размещения рассеянных и точечных источников на водосборе, по которой получают необходимую для расчетов информацию (площадь сельхозугодий, лесных массивов, наличие ферм и животноводческих комплексов, населенных пунктов, удаленность источников относительно уреза воды, устья и истока реки и т.п.).
5.3. Площади сельскохозяйственных угодий в пределах рассматриваемого бассейна устанавливаются по фактическим данным землепользования в соответствии с учетной формой земельного баланса, имеющейся в каждом хозяйстве (районе, области). Аналогичным образом определяется структура посевных площадей, т.е. площади, занятые разными культурами, количество вносимых минеральных и органических удобрений в единицах веса действующего вещества.
Уточнение границ, размера и характера землепользования для исследуемой территории производится на основе материалов районных служб землеустройства с привлечением аэрофотосъемки.
5.4. Если на рассматриваемом водосборе имеются мелиорируемые земли или планируется создание мелиоративных систем, необходим прогноз выноса биогенных веществ дренажным и поверхностным стоком.
5.5. Для ориентировочных расчетов рекомендуется принимать для условий Беларуси вынос азота поверхностным стоком 5%, подземным - 10%, фосфора - 1% от вносимых удобрений. В весенний период вынос этих ингредиентов составляет 60 - 70% от годового.
Обобщенные данные, характеризующие годовой вынос биогенных веществ с сельхозугодий поверхностным и дренажным стоком, приведены в таблицах 2, 3 приложения 2.
5.6. Величину выноса биогенных элементов с растительной массой урожая сельскохозяйственных культур рекомендуется определить по зависимости:
n
B = SUM C x У x F , кг/год (8)
у j=1 ij j j
где: С - содержание i-го биогенного элемента в j-той культуре,
ij
кг/ц;
У - урожайность j-й культуры, ц;
j
F - площадь j-й культуры, га;
j
n - количество культур.
Значения C для разных культур и почвенных условий приведены в
i
таблице 4 приложения 2. За расчетную урожайность
сельскохозяйственных культур принимается ее средняя величина за три
года, предшествующие расчету.
5.7. Расчеты величины выноса и концентрации сбросных вод
выполняют для мелиорируемого объекта в пределах площади водосбора
устьевого створа магистрального канала.
5.8. Прогнозирование качества вод в магистральном мелиоративном
канале выполняется для периодов весеннего половодья, дождевых
паводков и летне-осенней межени. Для расчетов необходима следующая
информация:
- расчетные концентрации примесей в дренажных и возвратных
водах, боковой приточности;
- продолжительность половодья, скорость течения и температура
воды в канале, объемы поступающего дренажного стока и боковой
приточности в каналы весной и в период летне-осенней межени;
- коэффициенты скорости превращения примесей в канале.
5.9. В качестве разбавляющих расходов воды в реке рекомендуется
принимать средние расходы за периоды весеннего половодья и дождевых
паводков 10% обеспеченности и среднемесячный расход воды
вегетационного периода года 50%, и 95% обеспеченности по стоку.
5.10. Предельно допустимые концентрации отдельных минеральных
форм азота в водных объектах нормируются дифференцированно, поэтому
расчет рекомендуется выполнять по изменению содержания N(NO3),
N(NH4), N(NO2), N , М . При отсутствии региональных данных
орг общ
следует исходить из того, что в дренажном стоке содержится азота
нитратного 96,6%, аммонийного - 3,3%, нитритного - 0,1% от
суммарного минерального азота. Содержание органического азота и
фосфора может быть принято 70 - 80% от общего. Ориентировочно в
поверхностном стоке распределение форм азота следующее: N(NO3)
- 19,2%, N(NH4) - 80%, N(NO2) - 0,8%.
5.11. При отсутствии необходимой информации в качестве
расчетных можно принимать осредненные концентрации азота и фосфора с
учетом типа мелиоративной системы, приведенные в таблицах 5, 6, 7
приложения 2.
Если известны среднегодовые концентрации химических
ингредиентов, то для перехода к концентрациям рассматриваемого
периода расчетной обеспеченности рекомендуется пользоваться таблицей
8 приложения 2.
5.12. Концентрация азота и фосфора весной в устьевом створе
канала рекомендуется определить следующим образом.
Влияние паводочного стока с орошаемых и богарных земель
определяется исходя из валового поступления биогенных веществ в
единицу времени.
Количество азота и фосфора, формирующегося за период половодья
на площади сельхозугодий В (кг), определяется по зависимости:
у
n
B = SUM ф x B x F (9)
у i=1 i i
--------------------------------
ф - греческая буква "фи"
где: ф - доля азота или фосфора, поступающего за период половодья;
B - вынос азота или фосфора дренажным стоком с угодий,
i
занимаемых i-той культурой, кг/га, год;
F - соответственно площади земель, занимаемые i-той культурой,
i
га.
Концентрация азота или фосфора (г/куб.м) в любом створе
магистрального канала мелиоративной системы определяется по
зависимости:
K = (К x Q x r + К x Q + К x q ) /
i+1 i i ti б б дрi дрi
/ (Q + Q + q ), (10)
i б дрi
где: К , К , К - концентрация примесей в верхнем створе участка,
i б др
боковой приточности на участке и возвратных водах после орошения,
г/куб.м;
Q , Q , q - расход воды в канале в верхнем створе участка,
i б дрi
боковой приточности на участке и возвратных вод на участке, куб.м/с;
r - коэффициент редукции азота или фосфора за время движения
ti
вод по участку.
5.13. При движении дренажных вод по открытой мелиоративной сети
в результате разбавления и самоочищения концентрация биогенных
веществ уменьшается. В таблице 5.1 приведена величина коэффициентов
скорости самоочищения вод минеральных форм азота и фосфора в
статических условиях при 20 град. C.
Таблица 5.1
Коэффициенты скорости самоочищения
-------------+-----------+------------+--------------+--------------
¦Коэффициент ¦ N(NO2) ¦ N(NH4) ¦ N(NO3) ¦ P(PO4) ¦
¦ скорости ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦самоочищения¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+------------+-----------+------------+--------------+-------------+
¦ г ¦0,075 - 0,1¦0,046 - 0,06¦0,087 - 0,128 ¦0,084 - 0,135¦
¦ 1 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
-------------+-----------+------------+--------------+--------------
--------------------------------
г - греческая буква "гамма"
Изменение качества воды в магистральном канале рассчитывается
последовательно от истока до устья в период летне-осенней межени с
учетом структуры севооборота. В период весеннего половодья расчет
может быть произведен укрупненно, с отнесением выноса примесей к
устьевому створу, так как процессы самоочищения при низких
температурах незначительны.
Содержание азота или фосфора в реке ниже впадения
мелиоративного канала К (г/куб.м) определяется по выражению:
р
K = (K x Q + Q x K ) / (Q + Q ) (11)
p pв p k k p k
где: К , К - концентрация примеси в речной воде выше впадения
рв к
канала и в устьевом створе канала, г/куб.м;
Q , Q - расходы воды в реке выше впадения канала и в устьевом
р к
створе канала, куб.м/с.
5.14. Влияние поверхностного стока с сельхозугодий,
формирующегося в процессе выпадения ливней, рекомендуется выполнять
для осадков 10% обеспеченности, с учетом площади водосбора,
одновременно покрываемой осадками.
Расчет производится на примере водотока с площадью водосбора до
400 кв.км, в пределах которого ведется наиболее интенсивное
земледелие. Ориентировочно считается, что такие концентрации могут
наблюдаться на любом водотоке бассейна в период выпадения ливней
расчетной обеспеченности.
Расчетная зависимость для определения приращения концентрации
азота или фосфора в начале участка имеет вид:
h x ф x F x К x л x м
К = ---------------------, (12)
дн 86,4 x t x Q
--------------------------------
ф - греческая буква "фи"
л - греческая буква "ламбда"
м - греческая буква "ми"
где: К - приращение концентрации примеси в реке в начальном
дн
створе, г/куб.м;
h - слой атмосферных осадков 10% обеспеченности за период, мм;
ф - коэффициент стока с сельхозугодий;
F - площадь сельхозугодий на водосборе в расчетном створе,
кв.км;
К - концентрация примеси в дождевом стоке с сельхозугодий,
мг/л. При отсутствии данных для ориентировочного расчета могут быть
приняты концентрации (мг/л) N(NH4) - 0,3; N(NO2) - 0,006; N(NO3) -
1,2; P(PO4) - 0,25;
л - коэффициент, учитывающий влияние водоохранных мер на
уменьшение выноса примесей. При наличии прибрежных водоохранных зон
и полос, созданных с соблюдением всех требований, л = 0,1 - 0,3;
м - коэффициент неравномерности выпадения осадков,
2/3
м = 1 / (1 + 0,001 x F ) (F - площадь водосбора в расчетном
створе);
t - продолжительность выпадения осадков 10% обеспеченности,
сут;
Q - средний расход воды в створе в период дождевого ливня 10%
обеспеченности, куб.м /с.
5.15. Количество биогенных веществ в твердом стоке за период
весеннего половодья рассчитывается по формуле:
-3
В = 10 x m x M x F, (13)
тв. s,p%
где: В - вынос биогенных веществ с твердым стоком, кг;
тв.
m - содержание биогенных веществ в твердом стоке, мг на 1 кг
наносов;
M - модуль стока наносов за период весеннего половодья
s,p%
заданной обеспеченности по стоку (исходные значения M при указанных
s
значениях водности вычисляют в соответствии с инструкцией), т/га;
F - площадь, для которой производится расчет, га;
-3
10 - коэффициент размерности.
5.16. Для полного представления о глубине загрязненности водоприемника рассчитывается общий вынос биогенных элементов в результате сельскохозяйственной деятельности на водосборе. Для этого суммируют вынос этих ингредиентов дренажным, поверхностным стоком, твердым стоком за определенный расчетный период (год, сезон, месяц и т.д.) при определенной водности года (обеспеченность 95%, 50%, 10%).
5.17. Количество биогенных веществ, формирующихся на пахотных землях при применении комплекса запроектированных противоэрозионных мероприятий, систем севооборотов и удобрений, определяют следующим образом. Рассчитывают суммарный вынос биогенных веществ с богарных и мелиорированных земель без наложения комплекса противоэрозионных мероприятий. Затем полученные величины выноса биогенных веществ умножают на коэффициенты уменьшения их смыва в результате реализации противоэрозионных мероприятий (таблицы 9 - 11) и определяют количество азота и фосфора, которое следует ожидать после наложения комплекса этих мер.
6. ОЦЕНКА ВЫНОСА БИОГЕНОВ ОТ ОБЪЕКТОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
6.1 Отходы животноводства и стоки животноводческих комплексов являются одним из существенных источников загрязнения окружающей среды, в том числе и вод, соединениями азота и фосфора. Количество загрязнений, поступивших в водные объекты, определяется мощностью и видом объектов животноводства, выходом твердых и жидких отходов, их составом. В связи с этим уточняется количество, вид, мощность животноводческих комплексов, птицефабрик, находящихся в бассейнах малых рек, их расположение по отношению к реке, а также численность скота и птицы в частном секторе и фермерских хозяйствах.
6.2. В настоящее время в Беларуси сложились следующие способы удаления и утилизации навоза. С небольших животноводческих ферм навоз удаляется в навозохранилище, а затем вывозится на поля. Образующиеся на комплексах и фермах жидкие навозные стоки отводятся в отстойники. Твердая фракция компостируется, а затем вывозится на поля, осветленная жидкая фракция также утилизируется на полях.
В зависимости от содержания влаги отходы животноводства подразделяются на следующие виды: при влажности 71,0 - 75,0% - твердая часть навоза, при влажности 91,0 - 98,0% - жидкий навоз, более 98% - навозные стоки. Количество и свойства навоза зависят от возраста, рационов кормления и способов содержания животных и птиц (таблица 9 приложения 2).
6.3. По относительному содержанию биогенных элементов бесподстилочный навоз и навоз, убираемый с применением безводных транспортных систем, практически не отличаются от подстилочного.
Годовой выход азота и фосфора определяется по данным суточного выхода и содержанию биогенных элементов в навозе, численности скота и птицы на животноводческих комплексах, птицефабриках, в частном секторе и фермерских хозяйствах, расположенных на водосборе (таблицы 12, 13 приложения 2).
6.4. Вынос соединений азота с подземным стоком принимается в размере 2% от исходного содержания их в навозе, а фосфора - 0,2%. При этом валовой вынос этих примесей в период половодья принимается в размере 25% от годового (пропорционально величине подземной составляющей стока от годового за этот период).
Поступление в водоприемники азота и фосфора с грунтовыми водами определяется для периода весеннего половодья 10%, 50% обеспеченности. В год 95% обеспеченности в месяцы минимального стока (летний и зимний) поступление примесей в реки происходить не будет.
6.5. При определении влияния сточных вод животноводческих комплексов на качество речных вод рекомендуется рассматривать следующие расчетные случаи:
- сточные воды комплексов проходят полную биологическую очистку и доочистку и отводятся в реку;
- сточные воды используются на орошение (сезонно или круглогодично) на дренируемых или недренируемых участках.
6.6. При отведении в реку биологически очищенных сточных вод их расход принимается в зависимости от поголовья скота и способов удаления навоза по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения в животноводстве и в сельских населенных пунктах с централизованными системами водоснабжения. Качество стоков после вторичной ступени очистки при отсутствии данных наблюдений ориентировочно рекомендуется принимать следующим (г/куб.м): фосфор - 32 - 52; азот аммонийный - 100 - 180.
6.7. Расчеты влияния сточных вод на водоприемники выполняются по зависимостям (1) - (2). При орошении животноводческими сточными водами дренируемых участков сельхозугодий загрязнения поступают в реки с подземными водами. Расход подземных вод (куб.м/с), поступающих с орошаемого участка, определяется по зависимости:
q = 0,001 x F x M, (14)
где: F - площадь, необходимая для утилизации жидких отходов комплексов, расположенных на водосборе, относящемся к данному участку, кв.км;
М - модуль стока с орошаемой площади сельхозугодий, л/с кв.км. Площади, необходимые для утилизации сточных вод животноводческих комплексов, приведены в таблице 14 приложения 2.
6.8. При отсутствии данных о концентрации загрязняющих веществ допускается принимать содержание азота и фосфора в размере 2% от исходного содержания их в поливной воде.
При орошении сточными водами дренируемых участков сельхозугодий расход сбрасываемых в реку дренажных вод (куб.м/с) определяется по зависимости:
q = a x A x f x Q / 86400 x t, (15)
ст.год.
где: а - доля дренажного стока от нормы орошения; при отсутствии
данных наблюдений значение этой величины можно принять 0,1;
А - кратность разбавления сточных вод животноводческого
комплекса;
t - общая продолжительность орошения, сут.;
f - коэффициент, учитывающий динамику поступления возвратных
вод;
Q - годовой объем сточных вод животноводческого
ст.год.
комплекса, куб.м/год.
6.9. Концентрацию примесей в дренажных водах при отсутствии
данных рекомендуется принимать в размере 2% от содержания
загрязняющих веществ в поливной воде. Концентрация примесей в
поливной воде определяется исходя из концентрации их в жидкой
фракции навоза (таблица 15 приложения 2) и кратности разбавления,
принимаемой равной 3 - 5.
6.10. Поступление загрязняющих примесей в единицу времени (г/с)
от всех комплексов, расположенных на водосборе, относящемся к
расчетному створу, определяется по зависимости:
n
B = K q = (4,21 x SUM M x m x a x ф x (1 - П)) / t, (16)
i c i=1 i i i
--------------------------------
ф - греческая буква "фи"
где: 4,21 - переходной коэффициент к годовому выходу навоза;
i - тип животноводческих комплексов (свиноводческие, КРС, по
производству молока, по выращиванию нетелей);
M - численность животных в комплексах данного типа, голов;
i
m - выход навоза от одного животного, кг/сут;
i
а - содержание примесей в навозе в долях от выхода навоза;
i
ф - коэффициент, учитывающий динамику поступления возвратных
вод;
П - количество примесей, задерживаемых почвой, в долях от
единицы (таблица 16 приложения 2);
t - продолжительность оросительного периода, сут.
Общую продолжительность орошения t при отсутствии данных рекомендуется принимать равной 4 месяцам.
7. ОЦЕНКА ВЫНОСА БИОГЕНОВ СТОКОМ С ТЕРРИТОРИЙ СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
7.1. К источникам загрязнения вод относится также территория сельских населенных пунктов. Ее влияние на качество воды водоприемников проявляется как за счет поверхностного стока с территорий поселений, так и за счет фильтрации загрязнений из выгребов.
Для оценки влияния сельских населенных пунктов на водоприемник необходима следующая информация:
- площадь застройки;
- соотношение канализованного и неканализованного фонда;
- численность населения;
- расчетные концентрации азота и фосфора в поверхностном стоке и в сточных водах;
- гидрологические характеристики водоприемника и расход сточных вод.
7.2. Водоотведение в неканализованном жилом фонде оценивается в размере 25 л/сут·чел., в канализованном - 160 л/сут·чел. Количество загрязнений на одного жителя принимается: азота аммонийного - 2,7 г/сут, минерального фосфора - 1,45, в том числе моющих веществ - 0,77.
7.3. Количество загрязняющих примесей, формирующихся на территории населенных пунктов из выгребов, определяется исходя из численности сельского населения, поступления азота и фосфора от одного человека.
В = в x n x а x t / 1000, (17)
i
где: В - поступление азота (фосфора) в реку, кг;
в - поступление азота (фосфора) от одного человека, г/сут;
i
а - доля загрязняющего вещества, поступившего в реку
(принимается 5%);
t - период поступления, год;
n - численность населения.
7.4. Объем загрязнений (азота и фосфора), формирующихся в
результате поверхностного стока с застроенной части сельских
населенных пунктов, рекомендуется выполнять по зависимостям (19) -
(21), используя данные, приведенные в таблице 17 приложения 2:
6
B = 10 x SUM h x F x f x K / 10 , (18)
т.п i
где: В - вынос загрязняющего вещества, т;
т.п
SUM h - сумма осадков за теплый период, принимается по данным
метеорологических станций и постов, мм;
F - площадь застройки населенного пункта, га;
f - коэффициент стока (принимается в зависимости от степени
застройки, f = 0,1) (таблица 18 приложения 2);
К - расчетная концентрация загрязняющего вещества, г/куб.м.
i
7.5. Объем загрязняющих веществ, формирующийся в течение
холодного периода в талых водах, определяется по зависимости:
6
В = 10 x SUM h x F x f x K / 10 , (19)
х.п i
где: В - вынос загрязняющего вещества, т;
х.п
SUM h - сумма осадков за холодный период, принимается по данным
метеорологических станций и постов, мм;
F - площадь застройки населенного пункта, га;
f - коэффициент стока (для талых вод f = 0,2);
K - расчетная концентрация загрязняющего вещества, г/куб.м.
i
7.6. Суммарное количество загрязнений, формирующихся в дождевых
и талых водах, определяется по формуле:
В = В + В , (20)
сум т.п х.п
где: В - годовой вынос с территории населенного пункта, т;
сум
В - вынос за теплый период, т;
т.п
В - вынос за холодный период, т.
х.п
8. ПОСТУПЛЕНИЕ АЗОТА И ФОСФОРА С АТМОСФЕРНЫМИ ОСАДКАМИ
8.1. В аграрных районах с атмосферными осадками поступает за год азота от 6 до 12 кг N/гa, в промышленных - до 24 кг N/гa. В многоводные годы (~=25% обеспеченности по осадкам) в условиях Беларуси на 1 га может поступить до 16 кг азота и 0,35 кг фосфора.
8.2. Количество биогенных веществ, содержащихся в снежном покрове на водосборе мелиоративного объекта или малой реки, определяется по зависимости:
6
B = 10 x SUM h x F x K / 10 , (21)
c c
где: В - количество азота или фосфора, поступившего на водосбор с
с
твердыми осадками (снег), т;
SUM h - сумма осадков, выпавших за весь холодный период
(принимается по данным метеорологических станций и постов), мм;
F - площадь водосбора, га;
К - концентрация азота или фосфора в снеговой воде, г/куб.м
с
(таблица 19 приложения 2).
8.3. Количество биогенных веществ, поступивших на площадь
водосбора малой реки, участка реки с дождевыми водами, определяется
по следующей формуле:
6
В = 10 x SUM h x F x К / 10 , (22)
д д
где: В - количество биогенных элементов, поступивших с дождевыми
д
водами, т;
SUM h - сумма осадков, выпавших за весь теплый период (IV - X
месяц), принимается по данным метеорологических станций и постов,
мм;
F - площадь водосбора, га;
К - концентрация азота или фосфора в снеговой воде (таблица 19
д
приложения 2).
8.4. Поступление азота или фосфора с атмосферными осадками на
водосборную площадь за год определяется по следующей формуле:
В = В + В , (23)
год с д
где: В - поступление азота или фосфора на площадь водосбора за
год
год, т;
В - поступление азота или фосфора со снегом, т,
с
В - поступление азота или фосфора с дождем, т.
д
9. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДИФФУЗНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ВОДОПРИЕМНИКИ МЕТОДОМ АНАЛОГИИ
9.1. На большинстве водоприемников (как правило, бассейны малых рек) отсутствуют какие-либо данные об условиях формирования гидрохимического режима в условиях антропогенной деятельности на водосборах. Поэтому рекомендуется использовать (с корректировкой на разные величины распаханности, залесенности, структуру посевных площадей, количество применяемых удобрений) приведенные ниже данные о динамике выноса и формирования гидрохимического режима в типичной малой реке Беларуси (р. Уздянка, бассейн р. Неман).
В расчетах также нужно принять во внимание условия формирования естественного гидрохимического фона.
9.2. Характеристика водосбора реки-аналога и расчетные данные по формированию на водосборе азота и фосфора, а также их вынос речными водами представлены в таблицах 9.1, 9.2.
Таблица 9.1
Характеристика водосбора реки-аналога
--------+-----T--T--------------------------+------------+----------
¦Река ¦F, ¦L,¦% от водосбора ¦Формируется ¦Выносится¦
¦ ¦кв.км¦км¦ ¦на водосбо- ¦рекой, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ре, кг/га ¦кг/га ¦
¦ ¦ ¦ +--------+--------+--------+-----+------+----+----+
¦ ¦ ¦ ¦распа- ¦залесен-¦заболо- ¦ N ¦ Р ¦ N ¦ Р ¦
¦ ¦ ¦ ¦ханность¦ность ¦ченность¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+-------+-----+--+--------+--------+--------+-----+------+----+----+
¦Уздянка¦ 334 ¦57¦ 53 ¦ 36 ¦ 11 ¦ 64 ¦ 25 ¦3,2 ¦0,10¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦----¦----¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦2,9 ¦0,08¦
--------+-----+--+--------+--------+--------+-----+------+----+-----
Примечание. Верхнее число - общий вынос, нижнее - за вычетом фона.
Таблица 9.2
Формирование азота и фосфора на водосборе и вынос этих веществ речным стоком
--------------------------------------------+-----------------------
¦ Показатели ¦ Удельные показатели, ¦
¦ ¦ кг/га ¦
¦ +----------+-----------+
¦ ¦ N ¦ P ¦
¦ ¦ мин ¦ мин ¦
+-------------------------------------------+----------+-----------+
¦Формирование примесей на водосборе ¦ 64,0 ¦ 25,0 ¦
+-------------------------------------------+----------+-----------+
¦Расчетное поступление в реку ¦ 6,4 ¦ 0,19 ¦
+-------------------------------------------+----------+-----------+
¦Вынос речным стоком ¦ 3,2 ¦ 0,10 ¦
--------------------------------------------+----------+------------
9.3. Вынос речным стоком соединений азота и фосфора составляет незначительную часть от формируемого на водосборе (5% азота и 0,4% фосфора); расчетное поступление этих веществ в реку непосредственно с водосбора превышает вынос речным стоком примерно в 2 раза. Это можно объяснить тем, что не все загрязняющие примеси, которые формируются на водосборе, попадают в водоток, а частично задерживаются почвой на водоохранных зонах и полосах. Кроме того, происходит снижение их концентрации непосредственно в водоеме за счет процессов самоочищения.
9.4. Поступление азота и фосфора с водосбора в водоприемник неравномерно в течение года. Для условий Беларуси вынос этих веществ в весенний период составляет 60 - 70% от годового.
Соотношение минеральных форм азота в малых реках зависит от кислородного режима. В реке-аналоге Уздянка оно следующее: азот аммонийный - 50 - 60%, азот нитритный - 1 - 2%, азот нитратный - 38 - 49%.
9.5. Полученные в ходе исследований удельные показатели (количество загрязняющих примесей, формирующихся и поступающих с единицы площади в кг/га или кг/кв.км в водоприемник, - интегральные показатели) позволяют оценить степень неравномерности формирования загрязнений на водосборе, что должно приниматься во внимание при разработке водоохранных мероприятий и очередности их ввода.
Данные об уровне и механизме поступления соединений азота и фосфора могут быть использованы при оценке состояния малых рек, на которых не велись наблюдения. Они позволяют с достаточной степенью точности и минимальными затратами рассчитать сток загрязняющих веществ в реки с учетом основных факторов, влияющих на его формирование (водность года, уровень антропогенной деятельности, аккумулирующее влияние водосбора, самоочищение вод).
10. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящей Методике использованы ссылки на следующие нормативные документы и литературные источники:
Руководство по использованию и охране водных ресурсов малых рек РСФСР. Свердловск, 1985, 66 с.
Лойгу О.Э., Вельнер Х.А. Вынос азота и фосфора с сельхозугодий в малые водотоки. Доклады специалистов на советско-финском симпозиуме "Воздействие сосредоточенных нагрузок интенсивного полевого хозяйства на водные ресурсы", г.Суздаль, ноябрь, 1980. М., 1980.
H.Behrendt, R.Korol, M.Stronska-Kedzia and W.Pagenkopt. Nutrient emission of poiut and diffuse Sources. Transport and reretention within the Oder basin and its main tributaries. The international Conference Management of Transboundary Waters in Europe. Edited by Malgorzata Ladsberg-Uczciwek. Szczecin, 1998, p. 485 - 497.
Емельянов Ю.Н., Мысливец И.Л., Романов В.П. Основные факторы формирования стока питательных веществ с водосборной площади озерных водоемов. Тезисы докладов на Третьем Всесоюзном симпозиуме, Москва, сентябрь, 1983. Черноголовка, 1983, с. 197 - 198.
Тарасов М.Н., Демченко А.С., Смирнов М.П. и др. Оценка выноса биогенных веществ с удобряемых сельскохозяйственных угодий. Тезисы докладов на Третьем Всесоюзном симпозиуме "Антропогенное эвтрофирование природных вод", Москва, сентябрь, 1983. Черноголовка, 1983, с. 19 - 20.
Буковицкас А., Блашис Б. Вымывание NPK из бассейна р. Обялис. В сб. Комплексная мелиорация сельскохозяйственных земель. Труды ЛитНИИГиМ. Елгава, 1980, с. 134 - 146.
Буров B.C. Исследование выноса минеральных удобрений с сельскохозяйственных угодий склоновым стоком. Труды ГГИ, N 98. Л.: Гидрометеоиздат, 1971, с. 176 - 196.
Руководство по определению расчетных концентраций минеральных, органических веществ и пестицидов в дренажном стоке с мелиорируемых земель. ВТР-11-30-81. М., 1981, 40 с.
Методические указания по расчету поступления биогенных элементов в водоемы от рассредоточенных нагрузок и установлению водоохранных мероприятий. М., 1988, 85 с.
Методические рекомендации по оценке выноса загрязняющих веществ поверхностным стоком. М.: ВАСХНИЛ, 1985, 32 с.
Инструкция по определению расчетных гидрологических характеристик при проектировании противоэрозионных мероприятий на Европейской территории СССР. Л., 1979, 58 с.
Лукьянов И.И. Перспективные системы утилизации навоза в хозяйствах Нечерноземья. М.: "Россельхозиздат", 1985, 76 с.
Общесоюзные нормы технологического проектирования систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета. ОНТИ-17-77 г. М.: Минсельхоз, 1977.
Рекомендации по предотвращению загрязнения поверхностных и подземных вод при орошении сельскохозяйственных угодий стоками животноводческих комплексов. М., 1985, 16 с.
Рекомендации по составлению прогноза изменения качества вод. Мн., 1984, 87 с.
СНиП II-32-74, глава 32. М.: Стройиздат, 1975, 87 с. 17.
Гончарук Е.И. Сооружения подземной фильтрации бытовых сточных вод. Киев: "Будiвiльнiк", 1967.
Временные рекомендации по предотвращению загрязнения вод поверхностным стоком с городской территории (дождевыми, талыми, поливомоечными водами). М., 1979, 53 с.
Пряжинская И.Г. Методы оценки экологии водных объектов (модель рассредоточенных источников загрязнения). "Инженерная экология", N 2, 1998.
Влияние минеральных удобрений и атмосферных осадков на обогащение поверхностных вод азотом. Effect of syn thetic fer tilizers and atmosheric precipitation on nitrogen rechment in surface waters. J.Benes, M.Boehmova. M.Vesaly, E.Vokounova. "Acte hudrochimet hudrobiol.", 1996, N 14, N 2, c. 103 - 108. N 0323-4320 (реф. журнал "Химия", N 21, 1996).
Отчет НИР "Оценка современного состояния и прогноз изменения качества вод малых рек Горецкого р-на Могилевской обл." Мн., 1989.
Using the ArcView Spatial Analyst. ESRl, 1998. Отчет НИР "Разработать и внедрить в производство технологии, конструкции и сооружения, обеспечивающие необходимый водный режим, рациональное использование водных и природных ресурсов в бассейнах малых рек", 1990.
Приложение 1
Пример определения удельной антропогенной нагрузки и коэффициентов выноса биогенов на водосборе р. Уздянка
Река Уздянка - типичная малая река Беларуси (бассейн р. Неман), в верхнем течении называется р. Жесть, длина - 57 км, площадь водосбора 334 кв.км, притоком которой является р. Олеховка длиной 16 км. Физико-географическая характеристика бассейна р. Уздянка представлена в таблице 1.
Таблица 1
Физико-географическая характеристика бассейна р. Уздянка
--------+--------+---------+---------+--------+----------+----------
¦Площадь¦Залесен-¦Заболо- ¦Распахан-¦Густота ¦Почвенный ¦Рельеф ¦
¦водо- ¦ность, ¦ченность,¦ность, ¦речной ¦покров ¦местности¦
¦сбора, ¦% ¦% ¦% ¦сети, ¦ ¦ ¦
¦км ¦ ¦ ¦ ¦км/кв.км¦ ¦ ¦
+-------+--------+---------+---------+--------+----------+---------+
¦ 334 ¦ 36 ¦ 11 ¦ 53 ¦ 0,46 ¦Дерново- ¦Холмистая¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦подзо- ¦равнина ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦листые ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦песчаные; ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦супес- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦чаные; ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦торфяно- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦болотные ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦почвы ¦ ¦
--------+--------+---------+---------+--------+----------+----------
На рис. 1 представлена компьютерная карта-схема бассейна р. Уздянка. Для определения удельной нагрузки на водосборе (количества биогенных веществ, формирующихся и поступающих в водотоки с единицы площади водосбора) и оценки коэффициента выноса выполнены балансовые расчеты по оценке формирования азота и фосфора на сельскохозяйственных угодьях, в лесных массивах, населенных пунктах с учетом влияния атмосферных осадков и выноса этих веществ с урожаем при выращивании зерновых и пропашных культур и трав для года Р ~=25% обеспеченности по стоку.
Информация по перечисленным источникам загрязнения обобщена в годовом разрезе в целом по водосбору, а также относительно створов гидрохимических наблюдений.
Рис. 1. Гидрографическая сеть р. Уздянка и ее притоков
*****НА БУМАЖНОМ НОСИТЕЛЕ
Расчет баланса азота и фосфора в пределах водосбора р. Уздянка (сельскохозяйственные угодья)
При расчете антропогенной нагрузки, в целом по водосбору и применительно к створам наблюдения, было учтено количество внесенных минеральных и органических удобрений (в пересчете на действующее вещество - N и Р) относительно общей площади сельскохозяйственных угодий, поступление биогенов с атмосферными осадками и вынос с урожаем при выращивании сельскохозяйственных культур. Исходные данные приведены в таблице 2.
Таблица 2
Исходные данные для балансовых расчетов по биогенам (1989 год)
---+------------+-------+--------+-----------+------------+-----------+------------
¦N ¦Местоположе-¦Площадь¦Площадь ¦Внесено ¦Внесено ¦Поступление¦Вынос с ¦
¦ ¦ние створов ¦водо- ¦сельхоз-¦минеральных¦органических¦с атмосфер-¦урожаем, ¦
¦ ¦ ¦сбора, ¦угодий, ¦удобрений, ¦удобрений, ¦ными осад- ¦кг/га ¦
¦ ¦ ¦га ¦га ¦кг/га ¦кг/га ¦ками, кг/га¦ ¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦N ¦Р ¦N ¦Р ¦N ¦Р ¦N ¦Р ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ мин ¦ мин ¦ орг. ¦ орг.¦ мин ¦ мин ¦ общ.¦ общ.¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦1 ¦р. Жесть, ¦ 13800 ¦ 8508 ¦73,18¦35,81¦ 61,12¦14,10¦9,78 ¦ 0,22¦81,56¦13,45¦
¦ ¦устье ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦2 ¦р. Олеховка,¦ 10100 ¦ 5060 ¦79,38¦32,60¦ 35,57¦ 7,91¦9,64 ¦ 0,22¦80,55¦13,27¦
¦ ¦устье ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦3 ¦р. Уздянка, ¦ 23900 ¦ 13568 ¦75,49¦34,61¦ 51,59¦11,79¦9,32 ¦ 0,21¦81,18¦13,38¦
¦ ¦ниже слияния¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦р. Жесть и ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦р. Олеховка ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦4 ¦р. Уздянка, ¦ 7200 ¦ 3722 ¦99,81¦32,63¦ 42,99¦ 9,67¦8,94 ¦ 0,21¦80,03¦13,00¦
¦ ¦выше г.Узды ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦5 ¦р. Уздянка, ¦ 2300 ¦ 1412 ¦45,47¦16,50¦ 55,24¦12,04¦9,00 ¦ 0,21¦78,41¦12,60¦
¦ ¦устье ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+-----+
¦В среднем по ¦ 33400 ¦ 18702 ¦78,07¦32,85¦ 50,16¦11,39¦9,52 ¦ 0,22¦80,74¦13,25¦
¦водосбору: ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
----------------+-------+--------+-----+-----+------+-----+-----+-----+-----+------
Количество загрязнений, поступивших в водотоки от объектов животноводства, определяется мощностью и видом объектов, выходом твердых и жидких отходов, их составом. Содержание азота и фосфора в органических удобрениях за год определено по данным суточного выхода и содержанию биогенных элементов в навозе с учетом численности скота на животноводческих комплексах, птиц на птицефабриках, в частном секторе и фермерских хозяйствах, расположенных в границах исследуемого водосбора (таблицы 3а, 3б, 4).
Таблица 3а
Примерная суточная масса экскрементов от одного животного
--------------------+-------------+-------------------+--------------
¦ Производственные ¦ Масса ¦ Производственные ¦ Масса ¦
¦ группы КРС ¦экскрементов,¦ группы ¦экскрементов,¦
¦ ¦ кг ¦ Свиноголовье ¦ кг ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦Быки-производители ¦ 40 ¦Хряки-производители¦ 11,8 ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦Коровы ¦ 53 ¦Свиноматки ¦ 8,8 ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦Телята до 6 месяцев¦ 7,5 ¦Свиньи на откорме и¦ ¦
¦на откорме ¦ ¦ремонтный молодняк ¦ ¦
¦ ¦ ¦живой массой, кг ¦ ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦Молодняк на откорме¦ ¦ ¦ ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦ ¦ ¦до 40 ¦ 3,5 ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦4 - 6 мес ¦ 14 ¦40 - 80 ¦ 5,1 ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦6 - 12 мес ¦ 26 ¦более 80 ¦ 6,6 ¦
+-------------------+-------------+-------------------+-------------+
¦Старше 12 мес ¦ 35 ¦ ¦ ¦
--------------------+-------------+-------------------+--------------
Таблица 3б
Содержание в навозе и помете биогенных элементов (в % от сухого вещества свежих экскрементов)
----------------------+---------------------------------------------
¦ Вид животных ¦ Биогенные вещества ¦
¦ +-----------------+-----------+--------------+
¦ ¦ Азот аммонийный ¦Азот общий ¦ Фосфор ¦
¦ ¦ ¦ ¦ минеральный ¦
+---------------------+-----------------+-----------+--------------+
¦Крупный рогатый скот ¦ 0,14 ¦ 0,45 ¦ 0,23 ¦
+---------------------+-----------------+-----------+--------------+
¦Молодняк ¦ 0,14 ¦ 0,45 ¦ 0,23 ¦
+---------------------+-----------------+-----------+--------------+
¦Свиньи ¦ 0,2 ¦ 0,45 ¦ 0,19 ¦
+---------------------+-----------------+-----------+--------------+
¦Лошади ¦ 0,19 ¦ 0,58 ¦ 0,28 ¦
+---------------------+-----------------+-----------+--------------+
¦Птицы ¦ 0,52 ¦ 2,1 ¦ 1,44 ¦
----------------------+-----------------+-----------+---------------
Таблица 4
Годовой выход навоза от животноводства, т
---+------------+------+--------------------------+-------+--------------------
¦N ¦Местопо- ¦Общее ¦В том числе, голов ¦Годовой¦В том числе, т ¦
¦ ¦ложение ¦коли- +----+------+------+-------+выход +------+-----T------+
¦ ¦створов ¦чество¦КРС ¦Молод-¦Свиней¦Лошадей¦навоза,¦N(NH4)¦М ¦Р(РО4)¦
¦ ¦ ¦скота ¦ ¦няка ¦ ¦ ¦т ¦ ¦ общ.¦ ¦
+--+------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+------+
¦1 ¦р. Жесть, ¦ 14433¦3174¦ 6760¦ 4362¦ 137¦ 115350¦ 170¦ 520¦ 120¦
¦ ¦устье ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+------+
¦2 ¦р. Олеховка,¦ 3691¦1054¦ 2528¦ 0¦ 109¦ 39150¦ 55¦ 180¦ 40¦
¦ ¦устье ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+------+
¦3 ¦р. Уздянка, ¦ 18124¦4228¦ 9288¦ 4362¦ 246¦ 154500¦ 225¦ 700¦ 160¦
¦ ¦ниже слияния¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦р. Жесть и ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦р. Олеховка ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+------+
¦4 ¦р. Уздянка, ¦ 3486¦ 358¦ 3002¦ 21¦ 105¦ 17160¦ 55¦ 160¦ 36¦
¦ ¦выше г.Узды ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+------+
¦5 ¦р. Уздянка, ¦ 1442¦1042¦ 351¦ 0¦ 49¦ 206570¦ 24¦ 78¦ 17¦
¦ ¦устье ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--+------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+------+
¦Всего по ¦ 23052¦5628¦ 12641¦ 4383¦ 400¦ 378230¦ 304¦ 938¦ 213¦
¦водосбору ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
----------------+------+----+------+------+-------+-------+------+-----+-------
Поступление азота и фосфора с атмосферными осадками за год на водосборную площадь бассейна (таблица 5) и отдельно для сельскохозяйственных угодий выполнено по зависимостям (21) - (23).
Таблица 5
Поступление азота и фосфора на водосборную площадь бассейна с атмосферными осадками, т
-------------+-------+--------+----T---------+------+------+------+------+-------
¦Местоположе-¦S водо-¦Период ¦h, ¦W, ¦В, т ¦В, т ¦В, т ¦В, т ¦В, т ¦
¦ние створов ¦сбора, ¦года ¦ мм ¦куб.м ¦N(NH4)¦N(NO2)¦N(NO3)¦N ¦Р(РO4)¦
¦ ¦га ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ мин ¦ ¦
+------------+-------+--------+----+---------+------+------+------+------+------+
¦р. Жесть, ¦ 13800 ¦Теплый ¦ 531¦ 73278000¦ 69,61¦ 0,73¦ 32,98¦103,32¦ 2,56 ¦
¦устье ¦ +--------+----+---------+------+------+------+------+------+
¦ ¦ ¦Холодный¦ 190¦ 26220000¦ 18,35¦ 0,21¦ 13,11¦ 31,67¦ 0,52 ¦
¦ ¦ +--------+----+---------+------+------+------+------+------+
¦ ¦ ¦Всего ¦ 721¦ 99498000¦ 87,97¦ 0,94¦ 46,09¦135,00¦ 3,09 ¦
Стр.1 | Стр.2 | Стр.3
Право Беларуси 2007 карта новых документов |
