3.5. Прогнозування показників якості води

Для прогнозування якості води водного об’єкта за одним або кількома заданами створами використовують методи, що ґрунтуються на розрахунку балансу хімічних речовин у конкретному створі.

У найпростішому випадку змішування річкових і стічних вод (одне джерело забруднення) рівняння балансу консервативної речовини в створі практично повного змішування має вигляд:

С_фQ + С_стq = С_к(Q+q), (3.6)

де: С_ф , С_ст, С_к – концентрація речовин, що розглядається у фоновому створі річки, у стічній воді та у контрольному створі річки відповідно,мг/дм³; Q, q – витрата річкової і стічної води відповідно, м³/с.

Виходячи із формули (3.7), концентрацію речовини у контрольному створі можна розрахувати за таким рівнянням:

, (3.7)

Якщо необхідно спрогнозувати концентрації хімічної речовини за наявності великої кількості (N) джерел її надходження, то використовують модернізовану формулу:

р = , (3.8)

де: Спр, Сі – концентрація речовини у всіх джерелах забруднення, у водах бокової приточності, фонова концентрація речовини, мг/дм³; Qі – об’єми надходження забруднень із різних джерел, витрата води 95% забезпеченості головної річки та її бокових притоків, м³/с; r_t – коефіцієнт редукції, що враховує самоочищення на ділянці між розрахунковими створами і визначається за формулою:

r_t = 10^-K₁^t , (3.9)

де: K^T₁ – коефіцієнт швидкості трансформації домішок у річковій воді при розрахунковій температурі, Т ⁰С; t – час проходження води між створами, діб.

K^T₁ визначають за формулою:

K₁^Т= К₁²⁰ *1,047^Т-20 , (3.10)

де: - К₁²⁰ - коефіцієнт швидкості трансформації речовини при температурі 20 ⁰С, діб.

Значення К₁²⁰ обирають відповідно до таблиці 3.7.

Таблиця 3.7.

Значення коефіцієнта швидкості трансформації

Речовина	К120
Органічні речовини	0,10
СПАР	0,17
Нафтопродукти	0,07
N(NH+4)	0,007-0,120
N(NO-2)	0,040-0,080
N(NO-3)	0,075-0,101
P(PO3-4)	0,054-0,185

• Завислі речовини:

K₁^Т =0,1*1,047^23-20 =0,11;

t= (32500/0,3)*86400 = 1,25 діб;

r_t = 10^-0,11*1,25 =0,8;

Спр= мг/дм³

• БСК₅:

Спр= мг/дм³

• Хлориди:

K₁^Т =0,1*1,047^23-20 =0,11;

r_t = 10^-0,11*1,25 =0,8;

Спр= мг/дм³

• Сульфати: Спр= мг/дм³

• Амоній:

K₁^Т =0,12*1,047^23-20 =0,13;

r_t = 10^-0,13*1.25 =0,7;

Спр= мг/дм³

Таблиця 3.8.

Розрахунок концентрацій речовин у контрольному створі, мг/дм³

Назва речовини	КГС	ТК	Підприємство	КГМ
Завислі речовини	9,9	9,7	-	10
Хлориди	46,2	-	50,4	50
Сульфати	-	-	164,3	-
Амоній	0,2	0,01	-	0,06
Фосфати	0,04	0,001	-	0,006
СПАР	0,03	-	-	0,02
БСК5	0,5	3,1	3,05	-
ХСК	-	0,6	0,05	0,03
ПАР	-	-	0,003	-
Калій	-	0,0005	-	-

Аналізуючи табл. 3.8 можна зробити висновок, що вода на витоці річки забруднена такими речовинами, як завислі речовини, хлориди, амоній, фосфати, БСК₅, СПАР, а в гирлі згідно проведених розрахунків спостерігаються концентрації завислих речовин, хлоридів, азоту амонійного, фосфатів, СПАР, ХСК.