2.4. Расчет поступления биогенных веществ с естественных
растительных сообществ
Естественные природные системы (луга, болота, леса) служат дополнительными источниками поступления биогенных веществ в водные объекты суши. Основными загрязнителями являются соединения азота и фосфора.
Величина миграции этих веществ с лесного опада зависит от типа растительного покрова. Поэтому при расчете выноса БВ необходимо учитывать видовой состав растений.
Биогенную нагрузку определяют по зависимости
Рлеса = W .L . F . a,
где Рлеса – поступление биогенных веществ с лесных экосистем в водный объект, кг;
W – удельное количество элемента, поступившего в лесную подстилку с растительным опадом, кг/га (прил.10);
L – коэффициент естественных потерь элемента при разложении опада (для азота – 0,035; для фосфора – 0,008);
F – площадь леса, га;
а – коэффициент миграции в зависимости от удаления водного источника (прил. 5).
Вынос к водному объекту элементов при разложении лугового и растительного опадов вычисляют по формуле
Рлуга = W . F . a
где Рлуга – поступление биогенных веществ травянистых сообществ в водный объект, кг;
W – удельный вынос элемента при разложении растительного опада, кг/га (прил. 11);
F – площадь луга, болота;
а – коэффициент миграции в зависимости от удаления водного источника (прил. 5).
2.5. Вынос биогенных веществ с территорий населенных пунктов
К источникам загрязнения вод относят территории сельских населенных пунктов. Их влияние на качество воды водоприемников проявляется за счет поверхностного и внутрипочвенного стоков. Количество биогенных веществ в стоках зависит от площади застройки, численности населения, соотношения канализационного и неканализационного фонда, концентрации азота и фосфора в стоках и сточных водах.
Расчет поступления биогенных веществ с жилых объектов осуществляют по следующим уравнениям:
для стоков, не проходящих через очистные сооружения –
для стоков, проходящих через очистные сооружения –
где Рс1 – вынос биогенных веществ с жилых объектов, кг;
W – удельное поступление элемента с бытовыми стоками (для азота – 2,62 г/сутки на человека, для фосфора – 1,45 г/сутки);
n – численность населения;
t – расчетный период, сут;
р – коэффициент, характеризующий эффективность очистки бытовых стоков от элемента (прил. 12);
а – коэффициент миграции (прил. 5).
Объем загрязнений, формирующийся в результате стоков с застроенной части сельских населенных пунктов, рекомендуется рассчитывать по зависимости
где Рс2 – вынос элемента, кг;
W – удельное поступление элемента с хозяйственных застроек (для азота – 16,62 г, для фосфора – 8,22 г);
t – расчетный период, сут;
F – площадь, занятая под хозяйственными застройками, га;
а – коэффициент миграции (прил. 5).
Общий вынос для каждого элемента
2.6. Оценка экологической нагрузки биогенных веществ на водный объект
Биогенную нагрузку на реки, озера, водохранилища оценивают по концентрации элементов в стоках. Обычно определяют среднесуточную концентрацию соединений азота и фосфора от конкретного источника. Для сельскохозяйственных угодий, населенных пунктов, естественных экосистем, территорий хранения навоза и площадей утилизации жидкой фракции среднюю экологическую нагрузку рассчитывают по следующим уравнениям:
где С – концентрация биогенного вещества, мг/л;
Р – вынос элемента от источника загрязнения, кг;
µ – коэффициент, характеризующий содержание нитратного азота в стоке (0,92);
β – коэффициент, характеризующий содержание аммонийного азота в стоке (0,08);
Ф – модульный коэффициент для перехода от среднегодовых концентраций к максимальным (0,92);
V – объем поверхностного стока, м3/га;
F – площадь, занимаемая источником загрязнения, га (площадь под орошение жидкой фракции берется исходя из вида животных и их численности по прил. 13);
t – время, сутки.
Концентрацию биогенных элементов в сточных водах животноводческого комплекса при прямом сбросе в водоприемники определяют по формуле
где С – концентрация биогенного вещества в сточных водах, мг/л;
Рж – поступление биогенного вещества за год, кг;
Qв – годовой расход воды, л.
Полученные результаты по разделу заносят в табл. 7.
Т а б л и ц а 7. Экологическая нагрузка источников загрязнения водной среды биогенными веществами
Номер суб-водос-бора |
Объекты загрязнения |
Пло-щадь (F), га |
Объем поверхностного стока (V), м3/га |
Время (t), сутки |
Вынос в-ва, кг (Р) |
Концентрация в стоках, мг/л |
||
N |
Р2О5 |
N |
Р2О5 |
|||||
|
Поля |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ферма КРС |
|
|
|
|
|
|
|
|
Луг |
|
|
|
|
|
|
|
|
………. |
|
|
|
|
|
|
|
Данные таблицы анализируются, характеризуются возможные причины высокой нагрузки по биогенным веществам конкретного источника их поступления.