CC BY
34
__________________________________ © Е.Л. Счастливцев, Н.И. Юкина,
С.Г. Пушкин, 2009
УДК 556.538.8
Е.Л. Счастливцев, Н.И. Юкина, С.Г. Пушкин
НЕКОТОРЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ХАРАКТЕРИСТИК ШАХТНЫХ И КАРЬЕРНЫХ ВОД УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
На основе данных о среднегодовых сбросах сточных вод и индивидуальных ингредиентов вычислялись нормативные показатели сточных вод (НПСВ) и ассоциативные показатели качества вод (АПКВ).
Ключевые слова: угледобывающие предприятия, сточные воды, химический состав, качество сточных вод.
Основными характеристиками сбросов угледобывающих предприятий (УДП) необходимых для осуществления мониторинговых мероприятий (включающих оценки динамики изменения параметров сбросов, принятия управленческих решений в результате выявленных нарушений и стимулирования их осуществления) являются: водоприток шахтных и карьерных вод, удельный водоприток (водообильность), водосток шахтных и карьерных вод в природные водоисточники; удельный водосток; эффективность их очистных сооружений; сбросы загрязняющих веществ; санитарно-гигиенические показатели качества сточных вод.
Эти характеристики лишь частично возможно определять на основе данных 2 ТПВодхоз (являющимися практически единственными данными госстатотчетности) по водопотреблению, водоотведению и сбросам, что несколько ограничивает возможности их использования в системе мониторинга. Так, например, по показателям водоотведения (отведено без очистки, отведено недостаточно очищенных и отведено нормативно-чистых), лишь приближенно можно судить об эффективности очистных сооружений поскольку, практически все УДП отводят недостаточно очищенные стоки, а данные по индивидуальным ингредиентам не приводятся.
В качестве примера по данным 2 ТПВодхоз и статотчетности по добыче угля за 1997-2004 гг., нами вычислены, вышеназванные характеристики для УДП, расположенных в бассейне р.Иня.
В этот период, на данной территории в разные годы, отчитывались 26-32 угледобывающих предприятий, в т.ч. шахт -16-19 и разрезов -7-13.
Усредненные данные, а также их детализация по годам показывают, что при среднегодовых показателях водопритоков (1313,4 тыс. м3) и водостоков (882 тыс. м3) наблюдаются тенденции их уменьшения на фоне увеличения добычи угля. При этом с 1998 г. УДП сбрасывают только недостаточно очищенные воды.
Удельные водопритоки на тонну добытого угля максимальны в 1997г.(1,4) и снижаются к 2004 г. (0,57) в 2,5 раза.
Удельные сбросы вод на тонну добытого угля максимальны в 1997 г. (1) и снижаются к 2004 г. (0,4) в 2,5 раза.
В 2ТПводхоз имеются данные только по среднегодовым сбросам загрязняющих веществ. Так, общие сбросы по бассейну р. Ини (1995 г.; 2003 г.) составляет (в тоннах): БПК (406;278), нефтепродукты (4,3;3), взвешенные вещества (2125; 876), сухой остаток (98644;86712), азот аммонийный (83;48), железо (6,8; 12), азот нитратный (50;707), азот нитритный (0,7;7), сульфаты (13923;10352), хлориды (4187;2750). Отметим, что сбросы БПК, нефтепродуктов, взвешенных веществ, сухого остатка, азота аммонийного, сульфатов, хлоридов уменьшаются к 2003 г., а железа, азота нитратного, азота нитритного-увеличиваются в 2-10 раз.
На основе данных о среднегодовых сбросах сточных вод (ССВ) и индивидуальных ингредиентов (СИИ) возможно вычислить нормативные сбросы ингредиентов (НСИ), которые определяются путем умножения ССВ на соответствующие предельнодопустимые концентрации (ПДК), а затем при делении СИИ на НСИ (для данных оценок использованы рыбо-хозяйственные ПДК (ПДКр-х)), вычисляются индивидуальные нормализованные параметры состава сточных вод (НПСВ), характеризующие в долях ПДКр.х их качество по отдельным веществам.
Шахтно-карьерные сбросы обладают чрезмерными нормализованными параметрами состава вод (НПСВ >1) по 12 ингредиентам: азот аммонийный, азот нитритный, БПК, взвешенные вещества, железо, марганец, медь, нефтепродукты, никель, сульфаты, фенолы и цинк.
■и—Семипараметрические ПКВ (азот нитритный, взвешенные в-ва, железо, марганец, медь, цинк, нефтепродукты!)
Ассоциативные показатели качества сбросов УДП
Шахтно-карьерные сбросы содержат 7 приоритетных ингредиентов (НСПВ > 2,5): азот нитритный, взвешенные частицы, железо, марганец, медь, нефтепродукты и цинк. Превышение ПДКр.х для этих ингредиентов находятся в диапазоне 2,5-12, т.е. в соответствии с классами качества вод это стоки по отдельным ингредиентам, характеризуются как загрязненные, грязные, очень грязные и чрезвычайно грязные. Доминирующей (НПСВ > 10) в шахтно-карьерных сбросах является медь.
Шахтные воды по сравнению с карьерными в среднем обогащены (в разы): азот нитратный (1,5), алюминий (7,8), взвешенные вещества (2,2), железо общее (1,6), марганец (4,7), никель (9,3), сухой остаток (3), хлориды (1,8), цинк (2,3). Карьерные же воды обогащены азотом аммонийным, азотом нитритным и СПАВ в 4-8 раз.
Годовые ассоциативные показатели качества вод (АПКВ), являющиеся средними из 7 приоритетных НПСВ свидетельствуют о том, что сбросы наиболее сильно были загрязнены в 2000 г. когда они характеризовались как грязные. В период с 1997 по 1999 гг. и с 2002 по 2003 гг. сбросы соответствовали IV классу качеству вод и характеризовались как загрязненные.
Определение НПСВ и АПКВ сбросов позволяет осуществлять все последующие стадии мониторинга.
Shastlivtsev E.L., Yukina N. I., Pushkin S. G.
SOME POSSIBILITIES OF UPGRADING OF SEWAGE WATER MONITORING SYSTEM FOR UNDERGROUND AND OPEN PIT COAL MINING ENTERPRISES
On the base of annual data on sewage waters and there chemical composition the water regulatory and associative were counted.
Key words: coal mining enterprise, sewage water, chemical composition, water quality rating.
___ Коротко об авторах _________________________________________________
Счастливцев Евгений Леонидович - доктор технических наук, заместитель директора по научным вопросам,
E-mail: zavlab@kemsc.ru
Юкина Наталья Ивановна - кандидат технических наук, младший научный сотрудник,
E-mail: n.yukina@kemsc.ru
Пушкин Сергей Григорьевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник,
Учреждение Российской академии наук Институт угля и углехимии СО РАН, тел.: (3842) 28-09-54
