Водоемы первой и второй категории. Категории прудов и типы рыбоводных хозяйств

Головной пруд. Служит источником водоснабжения и для запаса воды. Иногда в нем выращивают товарную рыбу или посадочный материал. Используется круглогодично.
Нерестовые. Используются в мае-июне для нереста производителей и получения личинок рыб.
Мальковые. Служат для подращивания личинок до стадии малька (маленькой сформировавшейся рыбки) массой 0,1-1,0 г. Период использования - 20-30 дней в мае-июне.
Выростные. В них выращивают сеголеток, т. е. рыб сего лета, до нормативной массы 25-30 г в период с мая по октябрь.
Зимовальные пруды. Служат для содержания сеголеток и производителей зимой. Время использования в средней полосе России - с октября по апрель.
Нагульные. Служат для выращивания товарной рыбы. Зарыбляют их годовиками (перезимовавшими сеголетками) весной, чаще всего в апреле. Товарную рыбу вылавливают в сентябре-ноябре.
Летнематочные. В них содержат маточное и ремонтное поголовье. Производители - это половозрелые особи, а ремонт - рыбы, отобранные по ряду показателей в качестве будущих производителей, но еще не достигшие половой зрелости. Время использования этой категории прудов с апреля по октябрь.
Садки. Пруды небольшой площади, в которых передерживают товарную рыбу с осени до весны для удлинения сроков реализации рыбы.
Изоляторные. Служат для содержания больных рыб. Могут использоваться круглогодично.

Карантинные. Используются для содержания завезенной из других хозяйств рыбы. Длительность карантина обычно составляет 1 месяц.

В табл. 7 представлены основные нормативные характеристики всех категорий прудов для специализированных рыбоводных хозяйств.

Таблица 7. Основные характеристики прудов различных категорий

Название прудов	Площадь, га	Глубина, м средняя / максимальная	Водообмен, сут	Время, сут		Соотношение сторон
				заполнения	спуска
Головные	по рельефу	по рельефу	+	до 30	до 30	по рельефу
Зимовальные	0,5-1,0	1,8/2,5	15-20	0,5-1,0	1,0-1,5	1:3
Нерестовые	0,05-0,1	0,6/1,0	-	0,1	0,1	1:3
Мальковые	0,2-1,0	0,8/1,5	-	0,2-0,5	0,2-0,5	1:3
Выростные	10-15	1,0-1,2/1,5	-	10-15	3-5	по рельефу
Нагульные	50-100	1,3-1,5/2-2,5	-	10-20	до 5	по рельефу
Летнематочные	1-10	1,3-1,5/2-2,5	-	0,5-1,0	0,5	1:3
Садки	0,001-0,05	1,5/2,0	0,1	0,1	0,1	1:3
Изоляторные	0,2-0,3	1,8/2,5	15-20	0,5-1,0	1,0-1,5	1:3
Карантинные	0,2-0,3	1,5/2,0	-	0,5-1,0	1,0-1,5	1:3

Все пруды в хозяйстве располагают в определенной последовательности. Так, зимовальные располагают вблизи плотины, чтобы путь от водоисточника к прудам был наименьшим во избежание замерзания или переохлаждения воды. Нерестовые - вблизи мальковых и выростных, чтобы сократить внутрихозяйственную транспортировку рыбы. Нагульные пруды строят ниже по течению реки за выростными. Карантинные и изоляторные пруды располагают в самой дальней точке хозяйства, чтобы уменьшить возможный риск распространения болезней. Помимо полносистемных рыбоводных хозяйств существуют рыбопитомники. В них выращивают рыбопосадочный материал - сеголеток и годовиков, которые реализуют в так называемые нагульные хозяйства. В рыбопитомниках есть все категории прудов, перечисленные выше, за исключением нагульных. В нагульных же хозяйствах есть только нагульные пруды. Закупая в рыбопитомниках посадочный материал, в них выращивают товарную рыбу. Кроме того имеются племенные хозяйства, которые занимаются проведением селекционно-племенной работы и реализуют производителей и ремонтное поголовье в рыбопитомники и полносистемные хозяйства.

Теоретически фермерское рыбоводное хозяйство может быть и полносистемным, племенным, нагульным и рыбопитомником. Однако главной специфической особенностью фермерских хозяйств является ограниченность земельных, водных и людских ресурсов. Поэтому рыбоводная ферма должна быть компактной и помимо, минимальной стоимости строительства, максимально дешевой в эксплуатации, не требующей много рабочей силы. Это может быть достигнуто верным выбором типа хозяйства. Небольшой коллектив фермеров, состоящий часто только из членов одной семьи или родственников просто не в состоянии вести дело в полносистемном или племенном хозяйстве с большим количеством прудов и многообразием технологических операций. Оптимальным в такой ситуации представляется вариант, когда на рыбоводной ферме есть пруды только одной категории, хотя самих прудов может быть не один, а несколько. Это могут быть нагульные, выростные или пруды, используемые в режиме платной рыбалки. В следующих главах мы расскажем о технологиях, наиболее пригодных для товарных рыбоводных ферм, рыбопитомников и практикующих платное любительское рыболовство. Что касается рекомендуемых размеров прудов, то нужно принять во внимание, что рыбоводные нормативы, приведенные в табл. 7, были приняты почти четверть века назад и разрабатывались исключительно для государственных рыбхозов, когда даже не допускалась мысль о каких-то возможных ограничениях и когда многие проекты страдали гигантоманией. Между тем за прошедшее время произошли значительные изменения как вообще в экономике, так и, в частности, в рыбоводстве. С точки зрения потребностей и реалий сегодняшнего дня и развития рыбоводных технологий представляется неоправданным строительство, например, нагульных и выростных прудов такой большой площади. Появились данные о том, что оптимальный размер нагульных прудов должен составлять 8 + 2 га. При меньшей площади увеличивается доля дамб и земля используется менее рационально. При большей - пруды становятся менее управляемые.

Площадь же выростных прудов традиционно была меньше нагульных. Вообще с ростом интенсификации проявляется тенденция к уменьшению площадей отдельных прудов. Характерен пример Китая - мирового лидера в области аквакультуры, - где 60% всей прудовой рыбы выращивается фермерами в прудах менее 1 га. Аргументом в пользу уменьшения размеров прудов может служить общеизвестный факт, что продуктивность малых водоемов всегда выше, чем больших. Это объясняется большей долей продуктивной меторальной (прибрежной) зоны, где лучше развиваются кормовые организмы, служащие пищей для рыб.

"Небольшие пруды по даваемой ими прибыли похожи на малые участки земли, которые обыкновенно приносят больший доход, чем равные им пространства большого имения. Вода в таких небольших прудиках почти всегда бывает питательной, и рыба в ней растет очень быстро, почему маленькие пруды всегда дают лучший доход, чем большие. Об этом знает всякий, кто хоть немного занимался рыбным хозяйством", - писал уже упоминавшийся Фердинанд Вилькош. Все сказанное выше должно служить подтверждением тезиса о том, что реально площадь прудов с трудом поддается нормированию, может сильно варьировать и все зависит от конкретных условий. Однако этого нельзя сказать о средних, минимальных и максимальных глубинах. Приведенные нормативы близки к оптимальным для выращивания карпа - основного объекта культивирования в России. Поэтому при строительстве новых прудов их следует придерживаться. Для других объектов выращивания, таких как осетровые, лососевые, нормативные глубины несколько отличаются. Они будут приведены в следующих главах. Итак, подытоживая все сказанное в этой главе, выделим обязательные действия будущего фермера при строительстве прудов и технологические решения, в наибольшей степени подходящие для создания небольшой рыбоводной фермы.

Плотина, перегораживающая реку, ручей, овраг или балку по возможности должна быть построена из однородного грунта (суглинка).
Обязательно сооружение донного водоспуска, который может быть упрощенного типа в виде трубы, проложенной в теле плотины на уровне дна головного пруда.
Если необходимо устройство паводкового водосброса, то его, по возможности, выполняют в виде трубы, проложенной через плотину на уровне нормального подпорного уровня в головном пруду.
Если предусматривается строительство пойменных прудов, то головной водозабор выполняют трубчатым.
Магистральный канал устраивают в выемке, а вынутый грунт используют для возведения плотины.
Водовыпуски из канала в пруды делают трубчатые.
Если позволяют размеры прудов (площадь до 1 га), то на ложе рыбосборно- осушительные каналы не нарезают, а рыбоуловители не делают.
Для наиболее эффективного использования построенных прудов необходимо выдержать нормативные глубины.
Обязательно сооружение донных водоспусков или, по крайней мере, сифонных водосбросов.
Дамбы прудов, по возможности, насыпают из суглинка.

Охрана водоёмов от загрязнений осуществляется в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения» (1988 г.). Правила включают в себя общие требования к водопользователям в части сброса сточных вод в водоёмы. Правилами установлены две категории водоёмов: 1 – водоёмы питьевого и культурно-бытового назначения; 2 – водоёмы рыбохозяйственного назначения. Состав и свойства воды водных объектов первого типа должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии не менее одного километра выше ближайшего по течению пункта водопользования, а в непроточных водоёмах – в радиусе не менее одного километра от пункта водопользования. Состав и свойства воды в водоёмах II типа должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске (при наличии течений), а при отсутствии рассеивающего выпуска – не далее чем в 500 м от места выпуска.

Правилами установлены нормируемые значения для следующих параметров воды водоёмов: содержание плавающих примесей и взвешенных частиц, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрация минеральных примесей и растворённого в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и предельно допустимая концентрация (ПДК) ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий. Под предельно допустимой концентрацией понимается концентрация вредного (ядовитого) вещества в воде водоёма, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений и заболеваний, в том числе у последующих поколений, обнаруживаемых современными методами исследований и диагностики, а также не нарушает биологического оптимума в водоёме.

Вредные и ядовитые вещества разнообразны по своему составу, в связи с чем их нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие данного вещества. Для водоёмов первого типа используют три типа ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический, для водоёмов второго типа – ещё два вида: токсикологический и рыбохозяйственный.

Санитарное состояние водоёма отвечает требованиям норм при выполнении неравенства

для каждой из трёх (для водоёмов второго типа – для каждой из пяти) групп вредных веществ, ПДК которых установлены соответственно по санитарно-токсикологическому ЛПВ, общесанитарному ЛПВ, органолептическому ЛПВ, а для рыбохозяйственных водоёмов – ещё и по токсикологическому ЛПВ и рыбохозяйственному ЛПВ. Здесь n – число вредных веществ в водоёме, относящихся, положим, к «санитарно-токсикологической» группе вредных веществ; C i – концентрация i-го вещества из данной группы вредных веществ; m – номер группы вредных веществ, например, m = 1 – для «санитарно-токсикологической» группы вредных веществ, m = 2 – для «общесанитарной» группы вредных веществ и т.д. – всего пять групп. При этом должны учитываться фоновые концентрации C ф вредных веществ, содержащихся в воде водоёма до сброса сточных вод. При преобладании одного вредного вещества с концентрацией С в группе вредных веществ данного ЛПВ должно выполняться требование:

, (2.2)

Установлены ПДК для более 400 вредных основных веществ в водоёмах питьевого и культурно-бытового назначения, а также более 100 вредных основных веществ в водоёмах рыбохозяйственного назначения. В таблице 2.4 приведены ПДК некоторых веществ в воде водоёмов.

Для самих сточных вод ПДК не нормируются, а определяются предельно допустимые количества сброса вредных примесей, ПДС. Поэтому минимально необходимая степень очистки сточных вод перед сбросом их в водоём определяется состоянием водоёма, а именно - фоновыми концентрациями вредных веществ в водоёме, расходом воды водоёма и др., то есть способностью водоёма к разбавлению вредных примесей.

Запрещено сбрасывать в водоёмы сточные воды, если существует возможность использовать более рациональную технологию, безводные процессы и системы повторного и оборотного водоснабжения – повторное или постоянное (многократное) использование одной и той же воды в технологическом процессе; если стоки содержат ценные отходы, которые возможно утилизировать; если стоки содержат сырьё, реагенты и продукцию производства в количествах, превышающих технологические потери; если сточные воды содержат вещества, для которых не установлены ПДК.

Режим сброса может быть единовременным, периодическим, непрерывным с переменным расходом, случайным. При этом необходимо учитывать, что расход воды в водоёме (дебет реки) изменяется и по сезонам, и по годам. В любом случае должны удовлетворяться требования условия (2.2).

Большое значение имеет метод сброса сточных вод. При сосредоточенных выпусках смешение стоков с водой водоёма минимально, и загрязнённая струя может иметь большое протяжение в водоёме. Наиболее эффективно применение рассеивающих выпусков в глубине (на дне) водоёма в виде перфорированных труб.

В соответствии с изложенным одной из задач регулирования качества вод в водоёмах является задача определения допустимого состава сточных вод, то есть того максимального содержания вредного вещества (веществ) в стоках, которое после сброса ещё не даст превышения концентрации вредного вещества в водах водоёма над ПДК данного вредного вещества.

Таблица 2.4 - Предельно допустимые концентрации некоторых вредных

веществ в водоёмах

Вещество
Вещество
	Санитарно- токсикологический	Токсикологический
	Органолептический	Рыбохозяйственный
Бензин, керосин
	Санитарно- токсикологический	Токсикологический
	Органолептический
	Общесанитарный
	Санитарно- токсикологический
	Органолептический

Уравнение баланса растворённой примеси при сбросе её в водоток (реку) с учётом начального разбавления в створе выпуска имеет вид :

Здесь С сm , С р.с, С ф – концентрации примеси в сточных водах до выпуска в водоём, в расчётном створе и фоновая концентрация примеси соответственно, мг/кг;

n o и n р.с – кратность разбавления сточных вод в створе выпуска (начальное разбавление) и в расчётном створе, соответственно.

Начальное разбавление сточных вод в створе их выпуска

где Q o = LHV – часть расхода водостока, протекающая над рассеивающим выпуском, имеющим, положим, вид перфорированной трубы, уложенной на дно, м 3 /с; q – расход сточных вод, м 3 /с; L – длина рассеивающего выпуска (перфорированной трубы), м; H, V – средние глубина и скорость потока над выпуском, м и м/с.

После подстановки (2.4) в (2.3) получим, что

(2.5)

При LHV >> q

(2.6)

По ходу водостока струя сточной воды расширяется (за счёт диффузии, турбулентной и молекулярной), вследствие чего в струе происходит перемешивание сточной воды с водой водотока, возрастание кратности разбавления вредной примеси и постоянное уменьшение её концентрации в струе сточной, точнее, теперь уже перемешанной воды. В конечном счете, створ (сечение) струи расширится до створа водотока. В этом месте водотока (где створ загрязнённой струи совпал со створом водотока) достигается максимально возможное для данного водотока разбавление вредной примеси. В зависимости от величин кратности начального разбавления, ширины, скорости, извилистости и других характеристик водотока концентрация вредной примеси (С р.с) может достигнуть значения её ПДК в разных створах загрязнённой струи. Чем раньше это произойдёт, тем меньший участок (объём) водотока будет загрязнён вредной примесью выше нормы (выше ПДК). Понятно, что самый подходящий вариант – когда условие (2.2) обеспечивается уже в самом месте выпуска и, таким образом, размеры загрязнённого участка водотока будут сведены к нулю. Напомним, что этот вариант соответствует условию выпуска стоков в водоток второго типа. Нормативное разбавление до ПДК в створе выпуска требуется и для водотоков первого типа, если выпуск осуществляется в черте населённого пункта. Этот вариант можно обеспечить, увеличивая длину перфорированной трубы выпуска. В пределе, перегородив весь водосток трубой выпуска и включив таким образом в процесс разбавления стоков весь расход водотока, учитывая, что для створа выпуска n р.с = 1, а также положив в (2.5) , получим:

, (2.7)

где В и Н – эффективные ширина и глубина водотока; соответственно – расход воды водотока.

Уравнение (2.7) означает, что при максимальном использовании разбавительной способности водотока (расхода водотока) максимально возможную концентрацию вредного вещества в сбрасываемых сточных водах можно допустить равной . Если для целей разбавления стоков возможно использование только части расхода воды водотока, например, 0,2Q, то требования к очистке стоков от данного вредного вещества повышаются, и максимально допустимая концентрация вредности в стоках должна быть уменьшена при этом в 5 раз: . При этом величина qC cm , равная в первом случае ПДК , а во втором ПДК должна рассматриваться как предельно допустимый сброс (ПДС) данной вредности в водоток, г/с. При превышении данных величин ПДС (Q ПДК и 0,2Q ПДК, г/с) концентрация вредного вещества в водах водотока превысит ПДК. В первом случае (ПДС = Q ПДК) турбулентная (и молекулярная) диффузия уже не уменьшит концентрацию вредности по ходу водотока, так как створ начального разбавления совпадает со створом всего водотока – струе загрязнённой воды некуда диффундировать. Во втором случае по ходу водотока будут иметь место разбавление стоков и уменьшение концентрации вредности в воде водоёма, и на некотором расстоянии S от выпуска концентрация вредного вещества может уменьшиться до ПДК и ниже. Но и в этом случае определённый участок водотока окажется загрязнённым выше нормы, то есть выше ПДК.

В общем случае расстояние от створа выпуска до расчётного створа, то есть до створа с заданной величиной кратности разбавления, n р.с или – что фактически то`же – с заданной концентрацией вредной примеси, например, равной её ПДК будет равно

, (2.8)

где А = 0,9…2,0 – коэффициент пропорциональности, зависящий от категории русла и среднегодового расхода воды водотока; В – ширина водотока, м; х – ширина части русла, в которой не производится выпуск (труба не перекрывает всю ширину русла), м; j - коэффициент извилистости русла: отношение расстояния между створами по фарватеру к расстоянию по прямой; Re д = V H / D – диффузионный критерий Рейнольдса.

Расширение загрязнённой струи по ходу водотока происходит, в основном, за счёт турбулентной диффузии, её коэффициент

где g – ускорение свободного падения, м 2 /с; М – функция коэффициента Шези для воды. М=22,3 ; С ш – коэффициент Шези, С ш =40…44 .

После потенцирования (2.8) получается значение n р.с в явном виде

. (2.10)

Подставив выражение для n р.с в (2.6) и полагая С р.с = ПДК, получаем:

]. (2.11)

Уравнение (2.11) означает: если при начальном разбавлении, определяемом величинами L, H, V, и при известных характеристиках водотока j, А, В, х, Re д, С ф необходимо, чтобы на расстоянии S от выпуска стоков концентрация вредного вещества была на уровне ПДК и меньше, то концентрация вредного вещества в стоках перед сбросом не должна быть больше величины C cm , вычисляемой по (2.11). Перемножив обе части (2.11) на величину q, приходим к тому же условию, но уже через предельно-допустимый сброс C cm q = ПДС:

. (2.12)

Из общего решения (2.12) следует тот же результат, который получен выше на основе простых соображений. В самом деле, положим, что решается задача: каким может быть максимальный (предельно допустимый) сброс сточной воды в водоток, чтобы уже в месте выпуска (S=0) концентрация вредного вещества была равна ПДК, а для начального разбавления используется только пятая часть расхода водотока (дебета реки), то есть LHV = 0,2 Q.

Поскольку при S = 0 n р.с = 1, из (2.12) получаем:

ПДС = 0,2 ПДК

На изложенных принципах, в целом, основывается регулирование качества воды в водотоках при сбросе в них взвешенных, органических веществ, а также вод, нагретых в системах охлаждения предприятий .

Условия смешения сточных вод с водой озёр и водохранилищ значительно отличаются от условий их смешения в водотоках – реках и каналах. В частности, полное перемешивание стоков и вод водоёма достигается на существенно больших расстояниях от места выпуска, чем в водотоках. Методы расчёта разбавления стоков в водохранилищах и озёрах приведены в .

Гигиенические условия к качеству воды поверхностных водоемов в зависимости от видов водопользования в нашей стране регламентированы СанПиН № 4630-88. С 1 марта 1991 г. в Украине и странах СНГ введены "Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" Государственного комитета по охране природы бывшего СССР. Указанными правилами установлены дополнительные требования к качеству воды поверхностных водоемов и их приток, используемых для рыбохозяйственных целей. Эти требования, по некоторым показателям, являются более жесткими в сравнении с СанПиН 4630-88. Кроме того, требования к качеству воды поверхностных водоемов регламентированы "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения возвратными водами", утвержденными Постановлением Кабинета Министров Украины от 25.03.1999 г № 465 (далее Правила).

Требования Правил распространяются на все (большие и малые, проточные и непроточные) поверхностные водоемы. Они определяют гигиенические требования и нормативы качества воды в зависимости от народно-хозяйственного назначения водоема. Регламентируют разные виды хозяйственной деятельности, которые могут привести к загрязнению поверхностных водоемов. Определяют условия, при которых водоем считается загрязненным, не пригодным полностью или частично для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения или массового отдыха населения.

Нормативы качества воды водоемов состоят из совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта. Следует отметить, что не все показатели и их параметры, предусмотренные международными "Едиными критериями качества воды" (см. с. 221), нормируются в нашей стране.

В соответствии с Правилами нормативы качества воды в водоемах (табл. 13) устанавливают в зависимости от характера использования водных объектов для народно-хозяйственных целей. Водные объекты или их участки делят на две категории водопользования. К I категории отнесены поверхностные водоемы, используемые для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко II категории отнесены поверхностные водоемы, выполняющие

ТАБЛИЦА 13 Гигиенические требования к составу и свойствам воды водных объектов в пунктах хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования

Продолжение табл. 13

** Не касается источников децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Прочерк означает, что показатель не нормирован.

*** I категория - использование водоема для централизованного или децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; II категория - использование водоема для массового отдыха населения, купания, занятий спортом.

Рекреационную роль, или используемые населением для купания, занятий спортом и отдыха, а также в качестве дополнения архитектурной выразительности населенного пункта. Водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей, также делят на две категории.

Требования к качеству воды водоемов определяются в так называемом контролируемом створе (створ - поперечный разрез реки), расположенном в проточных водоемах ниже по течению от места сброса сточных вод на расстоянии 1 км выше ближайшего пункта водопользования, в непроточных - на расстоянии 1 км по обе стороны от него. Проектируемый пункт водопользования по отношению к месту сброса сточных вод в водоем должен находиться как можно ближе. Вид водопользования устанавливают исходя из того, как этот водоем используется населением в ближайшем его пункте от места сброса сточных вод. Вид водопользования устанавливают исключительно учреждения санитарно-эпидемиологической службы.

Загрязнением водоема сточными водами считаются такие изменения качества воды в контролируемом створе, которые не отвечают требованиям СанПиН 4630-88 и ограничивают водопользование. В связи с тем, что ограничение водопользования определяется качеством воды в водоеме, нормируют показатели не состава сточных вод, сбрасываемых в водоем, а качества воды в водоеме на расстоянии 1 км выше от ближайшего пункта водопользования в проточных и по обе стороны от пункта водопользования - в непроточных водоемах.

Для обеспечения оптимальных условий хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования была предложена гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения. В основу этой классификации положены основной принцип и главная цель водного законодательства - предупреждение неблагоприятного влияния на население химических и бактериальных загрязнителей воды. В классификацию введены оценочные показатели, относящиеся к четырем критериям вредности загрязнения воды водных объектов: органолептического, токсикологического, общесанитарного и бактериологического (табл. 14) показателей: запах и привкус воды; кратность превышения ПДК химических веществ, нормативы для которых установлены по орга-нолептическому и токсикологическому показателям вредности; растворенный кислород; БПК2о; количество кишечных палочек в 1 л воды.

Четыре градации оценочных показателей отвечают допустимой, умеренной, высокой и очень высокой степени загрязнения воды I и II категорий водопользования. Если водоем одновременно является объектом водопользования I и II категорий, то классификацию загрязнения водоема проводят по градации показателей (за исключением бактериологического) для I категории; градация бактериологического показателя принимается для II категории, для которой установлен более жесткий норматив количества лактозоположительных кишечных палочек (ЛКП). В итоге санитарное состояние водоема характеризуется обобщенным индексом загрязнения. Этот индекс устанавливается по оценочному показателю, измененному в наивысшей степени (лимитирующий признак).

Индекс загрязнения 0 характеризует водоемы, которые можно использовать без ограничений. Индекс 1 свидетельствует об умеренной степени загрязнения и частичном нарушении водопользования (существование определенного риска неблагоприятного влияния загрязненной воды на состояние здоровья населения). Индекс 2 указывает на выраженное загрязнение и полную

ТАБЛИЦА 14 Гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения *

* "Методические указания по рассмотрению проектов предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами" № 2875-83. ДДКорг - предельно допустимые концентрации веществ, установленные по органолептическому признаку вредности. Для водных объектов, используемых для массового отдыха населения (II категория), допустимое число ЛКП не более 1-Ю3, при благополучной эпидемической ситуации в районе - не более 1-Ю4 КУО/л воды (соответственно изменяется градация показателя).

** ЛПК - лактозоположительные кишечные палочки.

Непригодность водоема для всех видов водопользования. Индекс 3 характерен для водоемов с очень высокой степенью загрязнения. Такие водоемы не только непригодны для водопользования, но даже временный контакт с такой водой может неблагоприятно повлиять на здоровье человека.

К водоемам, расположенным в черте населенного пункта, предъявляют такие же требования, как к водоемам II категории водопользования. Когда сбрасывают сточные воды в пределах населенного пункта, требования к составу и свойствам их должны быть такими же, как к качеству воды водоема. При наличии эффективных конструкций рассеивающих выпусков, гарантирующих надлежащее смешивание и разведение сточных вод в створе выпуска, требования к составу и свойствам сточных вод устанавливаются с учетом их разведения в водоеме.

Правила с целью санитарной охраны водоемов ограничивают отведение в них сточных вод во время хозяйственной деятельности субъектов различных форм собственности, отдельных граждан. Для этого рекомендуют максимально использовать сточные воды в оборотных системах водоснабжения для изъятия ценных отходов, устранять их полностью или частично за счет рационализации технологии производства и создавать бессточные производства, а также использовать сточные воды для орошения в сельском хозяйстве.

Запрещается сбрасывать в поверхностные водоемы: неочищенные и недостаточно очищенные хозяйственно-бытовые, промышленные и ливневые сточные воды; сточные воды, содержащие вредные вещества или продукты их трансформации в воде, на которые не установлены ПДК или ОДК; радиоактивные вещества; технологические отходы; промышленное сырье, реагенты, полупродукты и конечные продукты в количествах, превышающих установленные нормативы технологических потерь. Правилами запрещено сбрасывать в поверхностные водоемы сточные воды, содержащие возбудителей инфекционных заболеваний. Опасные в эпидемическом отношении сточные воды разрешено сбрасывать в водоемы только после полной очистки и обеззараживания. Критерием эпидемической безопасности таких сточных вод является индекс бактерий группы кишечной палочки, который не превышает 1000, и индекс коли-фагов до 1000 БОЕ/л. Расчетную дозу активного хлора уточняют в процессе эксплуатации оборудования для обеззараживания сточных вод.

Концентрация остаточного свободного хлора в обеззараженной сточной воде после часового контакта, должна составлять не менее 1,5 мг/л.

Правила поведения с радиоактивными сточными водами регламентируются в зависимости от их относительной плотности, концентрации радионуклидов и физико-химических особенностей нормами радиационной безопасности НРБ-97. В хозяйственно-бытовую канализацию разрешено выпускать радиоактивные сточные воды с концентрацией радионуклидов, которая превышает допустимую для питьевой воды не более чем в 10 раз. При этом необходимо соблюдение условий их десятикратного разбавления нерадиоактивными сточными водами еще в коллекторе соответствующего учреждения (предприятия). Если такое разбавление не обеспечено, то жидкие радиоактивные отходы собирают в отдельные емкости и отправляют на пункты захоронения радиоактивных отходов. При сбросе сточных вод, содержащих радиоактивные отходы, в поверхностные водоемы содержание в них радиоактивных веществ не должно превышать допустимой концентрации для питьевой воды.

Правилами предусмотрены и другие условия, при которых сточные воды запрещено сбрасывать в поверхностные водоемы или на поверхность их ледового покрова. В частности, запрещается сбрасывать сточные воды в поверхностные водоемы, которые используют с лечебной целью (для водо- и грязелечения), в водоемы, расположенные в пределах окрестности санитарной охраны курортов и пр.

При невозможности избежать сброса сточных вод в поверхностные водоемы нужно в каждом конкретном случае расчетным путем определить условия их выпуска, которые бы гарантировали охрану поверхностного водоема от загрязнения. Иначе говоря, в поверхностный водоем разрешается сбрасывать сточные воды лишь в том случае, если они при смешивании и разведении с водой водоема: а) не оказывают неблагоприятного воздействия на физические свойства и органолептические показатели качества воды; б) не превышают допустимого предела минерального состава воды; в) не нарушают процессов самоочищения в водоеме; г) не вносят в водоем патогенных микроорганизмов, цист простейших, яиц гельминтов; д) не повышают содержания вредных веществ до уровней, опасных для здоровья населения, использующего воду для хозяйственно-питьевых нужд.

Под определением условий выпуска сточных вод в водоем подразумевают нахождение расчетным путем допустимой степени их загрязнения, при которой они могут быть отведены в конкретный водоем с сохранением при этом качества воды в створе водоема на расстоянии 1 км выше ближайшего пункта водопользования, в соответствии с требованиями СанПиН 4630-88.

Условия выпуска сточных вод в обязательном порядке определяют специалисты органов и учреждений санитарно-эпидемиологической службы, как во время предупредительного, так и текущего санитарного надзора в следующих случаях:

1) при согласовании отведения земельного участка для объекта, на котором образуются сточные воды, и уточнении места их выпуска;

2) в процессе санитарной экспертизы проектов строительства, реконструкции или расширения бытовой и промышленной канализации с дальнейшим отведением сточных вод в поверхностный водоем;

3) в процессе санитарной экспертизы проекта канализации населенного пункта или отдельного объекта, когда предстоит определить необходимую для конкретных условий степень очистки сточных вод, от которой зависит в свою очередь выбор способа очистки;

4) во время текущего санитарного надзора за действующим промышленным предприятием или бытовой канализацией, уже отводящими сточные воды в водоем, при необходимости проверить, отвечают ли условия выпуска санитарным требованиям (разрешение на сброс в водоем сточных вод действующих объектов сохраняет силу в течение 3 лет, после чего подлежит обновлению);

5) при изменении условий водопользования:

Строительство не предусмотренных ранее новых предприятий, в том числе малых предприятий разных форм собственности;

Изменение расхода воды в водоеме или гидрологического режима, вследствие увеличения забора воды для орошения или других нужд;

Замена технологического режима на предприятиях, которая повлекла изменение количества и состава сточных вод;

Появление новых пунктов питьевого и культурно-бытового водопользования.

Определяя условия выпуска сточных вод, следует учитывать, что в пределах населенных пунктов их сброс в поверхностные водоемы запрещен. Место сброса сточных вод в водоем, относительно населенного пункта, должно размещаться ниже его границы с учетом возможности возвратного движения воды в водоеме при нагонных ветрах. Определяя места сброса сточных вод в проточные и малопроточные водоемы (озера, пруды, водохранилища и др.), нужно учитывать метеорологические и гидрологические условия.

В каждом случае предусмотрено осуществление расчетов условий выпуска сточных вод в конкретный водоем. При этом обязательно учитывают:

1) степень возможного смешения и разбавления сточных вод водой поверхностного водоема на участке от места сброса сточных вод до расчетных (контрольных) створов самых ближайших пунктов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового или рыбохозяйственного назначения;

2) фоновое качество воды поверхностного водоема выше места рассматриваемого сброса сточных вод. Определяя фоновое качество воды в водоеме, принимают во внимание анализы воды водоема не более чем двухлетней давности. При наличии других существующих или проектируемых сбросов сточных вод между рассматриваемым и ближайшим пунктом водопользования за фоновый принимают уровень загрязнения воды конкретного поверхностного водоема с учетом доли внесения указанных выпусков сточных вод;

3) нормативы качества воды поверхностных водоемов соответствующей категории водопользования, определяемые правилами. Указанные нормативы приведены в табл. 13.

Требования СанПиНа 4630-88 распространяются на:

А) выпуски всех видов промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод населенных пунктов; отдельно расположенных жилых и общественных зданий; коммунальных, лечебно-профилактических, транспортных, сельскохозяйственных объектов, промышленных предприятий, в том числе шахтных вод,сбросных от водяного охлаждения, гидрозолоудаления, нефтедобычи, сбросных, в том числе дренажных вод с орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных территорий, обработанных минеральными удобрениями и пестицидами, и других сточных вод любых объектов независимо от их ведомственной принадлежности и формы собственности;

Б) все запроектированные выпуски сточных вод на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях строящихся, реконструируемых или расширяющихся, а также при изменении технологии производства; все запроектированные выпуски сточных вод канализации населенных мест и отдельно расположенных жилых и общественных зданий, других объектов независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности;

В) выпуски ливневой канализации, которая отводит атмосферные воды с промышленных площадок и территории населенных мест.

Методика расчета условий отведения сточных вод в водоем предусматривает:

1) ознакомление с материалами, характеризующими сточные воды (количество, состав, свойства и режим сброса);

2) ознакомление с материалами, характеризующими водоем (расход воды, ее состав и свойства по сезонам года, скорость течения, условия перемешивания, длительность послеледового периода, характер использования водоема ниже места сброса сточных вод);

3) проверку степени смешения и разведения сточной жидкости водой водоема в самом ближнем к месту сброса пункте водопотребления;

4) проверку отдельных показателей качества сточных вод, выпускаемых в водоем;

5) проверку соответствия расчетных величин фактическим и изучение влияния сброса сточных вод на качество воды в водоеме, водопотребление, а в отдельных случаях - и на здоровье населения. Последнюю осуществляют во время текущего санитарного надзора.

Расчет условий отведения сточных вод в конкретный поверхностный водоем начинают с определения кратности разведения сточных вод водой водоема за время продвижения их от места сброса до створа, расположенного на 1 км выше самого ближнего пункта водопользования. Кратность разведения показывает, во сколько раз поступающие сточные воды разбавляются водой водоема за время продвижения от места сброса до расчетного (контролируемого) створа.

Зная кратность разведения и исходную концентрацию сточных вод, можно ориентировочно установить степень возможного загрязнения водоема. В то же время, опираясь на кратность разведения и гигиенические требования к орга-нолептическим свойствам воды в водоеме, можно определить допустимое качество сточных вод по органолептическим показателям, при котором их можно сбрасывать в водоем.

Кратность разведения (п) вычисляют по формуле:

Где Q - наименьший расход воды в реке в маловодный меженный период (м3/ч) при 95% обеспеченности стока по данным гидрометеослужбы; q - среднечасовой расход сточных вод (м3/ч), определяют по технологическим расчетам и специальным замерам; а - коэффициент смешивания - безразмерная величина, показывающая, какая часть воды водоема (Q) принимает участие в разведении сброшенного количества сточных вод (q) за время продвижения от места сброса до расчетного (контролируемого) створа. Его величина зависит от многих факторов: расстояния по прямой и по фарватеру от места сброса сточных вод до расчетного створа; скорости течения воды на указанном участке; места сброса сточной воды в водоем - возле берега или в фарватер реки; глубины реки; крутизны берегов и их извилистости и др. Указанная величина может быть рассчитана для каждого случая и колеблется от 0,1 до 1. Расход воды в водоеме, т. е. объем воды, который проходит через поперечное сечение реки за единицу времени, определяют по данным гидрометеослужбы. Известно, что количество воды в поверхностных водоемах заметно колеблется в течение года, а это влияет на разведение сточных вод. Наихудшие условия для разведения загрязнений, поступающих в водоем вместе со сточными водами, создаются при наименьших расходах воды в водоеме в маловодный меженный период. Но и при этих, наихудших, условиях разведения нужно соблюдать гигиенические нормативы качества воды в расчетном (контролируемом) створе в 95% случаев. Именно поэтому при расчете берут наименьшие расходы воды в реке при 95% обеспечения стока. Последнее означает, что фактические расходы воды в реке в маловодный меженный период в 95% случаев, т. е. 95 лет из 100, будут не меньше взятого в расчет Q. Например, расход воды при 95% обеспечении стока в реке Д. в пределах города Ч. в маловодный меженный период принимают за 50 м3/ч. Фактический расход лишь 5 раз за 100 лет наблюдений может быть меньше расчетного (50 м3/ч), а остальные годы - 50 м3/ч или больше.

Для оценки условий отведения сточных вод по органолептическим показателям (например, запаху) сравнивают величину разбавления, необходимую для исчезновения запаха сточных вод, которую устанавливают экспериментальным путем, с кратностью разведения, определенную расчетными методами. Если необходимая для исчезновения запаха величина разведения меньше расчетной кратности разведения, то можно разрешить сбрасывать такие сточные воды в определенный водоем. Например, опытным путем установлено, что

Рис. 36. Пример расчета условий отведения сточных вод в конкретный поверхностный водоем

Уменьшение специфического запаха производственных сточных вод до 2 баллов достигается при их разведении в 50 раз; расчетная кратность разведения сточных вод водой водоема в створе, расположенном на расстоянии 1 км выше пункта водопользования, составляет 60. Следовательно, условия сброса сточных вод, регламентируемые Правилами, не будут нарушены.

Аналогичным способом определяют условия отведения в водоемы окрашенных сточных вод. Фактическое разведение их в водоеме (расчетная кратность разведения) должно обеспечить исчезновение окрашивания воды в столбике высотой 20 или 10 см (в зависимости от категории водопользования).

Принцип расчета условий отведения сточных вод в конкретный поверхностный водоем демонстрирует следующая схема (рис. 36). Предположим, что очищенные и обеззараженные сточные воды от населенного пункта или отдельно расположенного объекта в количестве q (м3/ч) нужно отвести в ближайший водоем. Водоем имеет определенный расход воды Q (м3/ч) и соответственную фоновую концентрацию (Ср) загрязнений: органических, микробиологических, химических. Необходимо определить расчетным путем качество сточных вод (Сст), с которым их можно разрешить сбросить в водоем и при этом гигиенические нормативы (Спдк) в расчетном (контролируемом) створе водоема нарушены не будут. При выполнении расчетов важно учесть также условия возможного разведения и смешивания сточных вод речной водой, определяемые безразмерным коэффициентом (а).

Проведение расчетов основывается на том, что суммарное количество загрязнений, состоящее из фоновой концентрации в водоеме выше места предполагаемого сброса (QaCp) и количества загрязнений, сбрасываемых со сточными водами (qCCT), не должно превышать предельно допустимой концентрации, установленной Правилами, во всем объеме воды ((Qa + aJC^J:

QaCp + qCCT
Выполним математические преобразования:

1) раскроем скобки:

QaCp + qCCT = С)аСпдк + яСпдк;

2) оставим слева от знака равенства ожидаемое качество сточных вод:

QCCT = QaCrwK - QaCp + qCnilK;

Окончательная расчетная формула будет иметь такой вид:

3) поскольку итогом расчета является качество сточных вод (Сст), с которым последнюю можно сбросить в водоем, разделим это уравнение на

По этой формуле рассчитывают концентрацию загрязняющего вещества в объеме сточных вод (q), при которой они могут быть выпущены в конкретный водоем с расходом воды (Q) и при коэффициенте смешивания (а). Сброс таких сточных вод теоретически гарантирует, что качество воды в створе водоема на расстоянии 1 км выше ближайшего пункта водопользования будет отвечать требованиям Правил.

Указанная формула дает возможность также рассчитать условия отведения сточных вод по содержанию сухого остатка, сульфатов, хлоридов, любого химического вещества, ПДК которого установлена по санитарно-токсикологи-ческому или другому лимитирующему признаку вредности. В большинстве случаев сточные воды, сбрасываемые в водоемы, одновременно содержат несколько, иногда даже несколько десятков, химических веществ. Последние, попав в организм человека вместе с питьевой водой, оказывают комбинированное действие. Следствием такого действия на организм человека может быть суммирование вредных эффектов, возможность которого обязательно нужно учитывать и предвидеть. Эффектом суммирования обладают химические вещества, ПДК которых в водоеме установлена по одинаковому лимитирующему признаку - санитарно-токсикологическому, и которые принадлежат по параметрам токсикометрии к 1 -му и 2-му классам опасности (чрезвычайно опасные и высокоопасные вещества). В этом случае приобретает силу правило Лебедева-Аверьянова, согласно которому сумма соотношений фактических концентраций (Сь С2,... Сп) каждого токсического вещества в воде водоемов к ее ПДК (СПДК|, СПДК2, ... СПДКп) не должна превышать единицы:

Тогда конечная формула расчета условий отведения сточных вод в водоем будет иметь такой вид:

Где п - количество токсических химических веществ 1-го и 2-го классов опасности с одинаковым лимитирующим признаком вредности, которые одновременно содержатся в сточных водах.

Поступление в водоем хозяйственно-бытовых и некоторых промышленных (от предприятий пищевой промышленности, животноводческих и птицеводческих комплексов и др.) сточных вод, содержащих органические вещества, приводит к изменению его кислородного режима, ухудшению процессов самоочищения и санитарного состояния водоема. Поэтому, согласно Правил, в воде водоема нормируют как БПК20 (не выше 3 или 6 мг 02/л в зависимости от категории водопользования), так и содержание растворенного кислорода (не менее 4 мг 02/л). Методика расчета допустимого содержания в сточных водах растворенных органических и взвешенных веществ приведена в "Руководстве к лабораторным занятиям по коммунальной гигиене" / Под ред. Е.И. Гончарука. - M.: Медицина, 1990.

В соответствии с действующим законодательством министерства и ведомства обязаны обеспечить разработку предложений по уменьшению сброса загрязняющих веществ на подведомственных предприятиях, которые имеют или проектируют самостоятельные выпуски " сточных вод в водные объекты, и представить их для согласования и утверждения органам государственного санитарного надзора в виде проекта предельно допустимых сбросов.

Под предельно допустимым сбросом (ПДС) веществ в водный объект подразумевают массу вещества в сточных водах (г/ч), максимально допустимую к отведению в водоем с установленным режимом в данном пункте водного объекта. Рассчитывают ПДС с целью обеспечения санитарно-гигиенических норм качества воды в пунктах водопользования, ассимиляционной способности водного объекта и оптимального распределения массы вещества между потребителями, сбрасывающими сточные воды. При сбросе нескольких веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности ПДС устанавливают с таким расчетом, чтобы учесть все примеси, поступающие в водоем или водосток выше размещенных выпусков. Сумма соотношения фактических концентраций каждого вещества в водном объекте, к ПДК этих веществ, не должна превышать единицы.

При отсутствии утвержденных ПДК для каких-либо веществ, присутствующих в сточных водах, при установлении ПДС следует руководствоваться Правилами, которыми запрещено сбрасывать такие сточные воды в водоем.

*Под самостоятельными выпусками подразумевают отдельные или объединенные для нескольких предприятий выпуски сточных вод непосредственно в водные объекты, минуя системы водоотведения населенных мест.*

В исключительных случаях по согласованию с Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения страны допускается временное использование ориентировочных допустимых уровней содержания химических веществ (ОДУ). Их утверждают на период научного обоснования ПДК, но не более чем на 3 года.

Величину ПДС с учетом требований к составу и свойствам воды в водных объектах для всех категорий водопользования рассчитывают по формуле:

ПДС=Чст-Сст,

Где qCT - наибольшие среднечасовые расходы сточных вод (м3/ч); Сст - концентрация веществ в сточных водах, разрешенная к сбросу (г/м3).

При этом важно, чтобы сброс массы вещества, отвечающего ПДС, осуществлялся при расчетных расходах сточной воды qCT. В случае непредвиденного уменьшения расхода сточной воды qCT и сохранения при этом величины ПДС будет возрастать концентрация вещества в сточных водах в сравнении с расчетной qCT, что недопустимо.

Величина qCT, необходимая при расчете ПДС, для предприятий, учреждений, организаций, расположенных в зонах повышенного загрязнения водных объектов и (или) сточных вод, сбрасываемых в пределах населенного пункта, принимается не больше ПДК вещества в воде водных объектов в местах водопользования. В других случаях величина Сст определяется расчетным методом по рекомендованным выше формулам с учетом разведения сточных вод водой водного объекта, качества воды в нем выше места сброса сточных вод и процессов природного самоочищения.

ПДС для проектируемых предприятий устанавливают с учетом возможного изменения условий водопользования на участке водного объекта, куда предполагают сбрасывать сточные воды проектируемого предприятия.

Проекты ПДС прежде всего разрабатывают для действующих предприятий, сбрасывающих очищенные сточные воды в поверхностные водоемы, а также для предприятий, расположенных в зонах повышенного загрязнения водоемов. Для водоемов I и II категорий перечень таких предприятий, а также участков водоемов, относящихся к зонам повышенного загрязнения, определяют органы и учреждения санитарно-эпидемиологической службы в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени их загрязнения (см. табл. 14).

Проекты ПДС утверждают в базовых органах Министерства экологии по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения страны на определенный срок. Затем их пересматривают в сторону снижения, до полного прекращения в перспективе сброса в водные объекты загрязняющих веществ.

Порядок рассмотрения и утверждения проектов ПДС органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы такой же, как при выдаче органами государственного надзора разрешения на специальное водопользование.

Проекты ПДС для действующих объектов могут быть согласованы в том случае, если они обеспечивают соблюдение нормативов качества воды в пунктах водопользования. Сроки достижения проектов ПДС согласовывают местные органы государственного санитарного надзора с учетом конкретной санитарной ситуации, исходя из степени опасности существующего загрязнения. Для проектируемых объектов проекты ПДС согласовывают только при условии, если сброс сточных вод запроектированного объекта не приведет к превышению допустимого уровня загрязнения воды в пунктах водопользования.

В то же время, на предприятиях, для которых были согласованы ПДС, могут возникнуть ситуации, не предусмотренные ранее. Например, изменение технологического режима, увеличение объемов использования воды. Могут произойти изменения гидрологического режима водоема. Кроме того, могут быть построены новые объекты, появиться новые пункты водопользования населения и др. В этом случае согласованные ПДС не обеспечат необходимого качества воды в пунктах водопользования. Учитывая сложившееся положение, санитарно-эпидемиологическая служба ставит перед органами по регулированию использования и охране вод вопрос о досрочном пересмотре утвержденных ПДС.

Организация пунктов наблюдения за загрязнением поверхностных вод

Наиболее важным этапом организации работ по наблюдению за загрязнением поверхностных вод является выбор местоположения пункта наблюдений. Под таким пунктом понимают место на водоеме, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Пункты наблюдений организуются, в первую очередь, на водоемах, которые имеют большое народнохозяйственное значение, а также подверженных загрязнению сточными водами предприятий энергетики и промышленности, хозяйственно-бытовыми стоками, а также стоками с сельхозугодий и животноводческих комплексов.

Перед организацией пунктов проводят предварительные обследования, которые имеют следующие цели:

Определение состояния водного объекта, сбор и анализ сведений о водопользователях, выявление источников загрязнения, количества, состава и режима сбросов сточных вод в водоем или водоток;

Определение расположения пунктов наблюдений, створов наблюдений, вертикалей и горизонтов в них;

Установление характеристик для данного водоема или водотока загрязняющих веществ и биотопов;

Составление программы работ.

Основные программы исследования водных объектов

На основе материалов исследования водных объектов составляют карту-схему водоема, водотока или их частей с нанесением источников загрязнения и местами сброса сточных вод. Затем отмечают местоположение пунктов и створов наблюдений. Затем выполняют обследование водоема или водотока, во время которого исследуются источники загрязнения (место, характер, режим сброса сточных вод, их количество и состав), а также отбираются пробы воды для определения в них гидрохимических и гидробиологических показателей с целью выявления характерных для данного пункта загрязняющих веществ. В табл.1 представлены основные программы исследования водных объектов.

Существуют и другие программы, например, такие как:

1) программа наблюдений по гидробиологическим показателям, по которой изучают сведения:

О фитопланктоне - совокупности растительных организмов, населяющих толщу воды;

Зоопланктоне - совокупности животных, населяющих водную толщу, пассив но переносимых течениями;

Зообентосе - совокупности животных, обитающих на дне морских и пресных водоемов;

Перифитоне - совокупности организмов, поселяющихся на подводных частях речных судов, бакенов, свай и других искусственных сооружений;

2) программы наблюдений качества морских вод (без гидробиологических показателей), сокращенная и полная.

Нормирование и регулирование качества воды в водоемах

Охрана водоемов от загрязнений осуществляется в соответствии с «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения» (1988). Правила включают в себя общие требования к водопользователям в части сброса сточных вод в водоемы. Правилами установлены две категории водоемов:

I- водоемы питьевого и культурно-бытового назначения;

II- водоемы рыбохозяйственного назначения.

Состав и свойства воды водных объектов первого типа должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии не менее одного километра выше ближайшего по течению пункта водопользования, а в непроточных водоемах - в радиусе не менее одного километра от пункта водопользования. Состав и свойства воды в водоемах II типа должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске (при наличии течений), а при отсутствии рассеивающего выпуска - не далее чем 500 м от места выпуска.

Правилами установлены нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных частиц, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрация минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и предельно допустимая концентрация (ПДК) ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий. Предельно допустимая концентрация - концентрация вредного (ядовитого) вещества в воде водоема, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений и заболеваний, в том числе и у последующих поколений, обнаруживаемых современными методами исследований и диагностики, а также не нарушает биологического оптимума в водоеме.

Вредные и ядовитые вещества разнообразны по своему составу, в связи, с чем их нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие данного вещества. Для водоемов первого типа используют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, обще-санитарный и органолептический, для водоемов второго типа - дополнительно еще два вида: токсикологический и рыбохозяйственный.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении неравенства

для каждой из трех (для водоемов второго типа - для каждой из пяти) групп вредных веществ, ПДК которых установлены соответственно по санитарно-токсикологическому ЛПВ, общесанитарному ЛПВ, органолептическому ЛПВ, а для рыбохозяйственных водоемов - еще и по токсикологическому ЛПВ и рыбохозяйственному ЛПВ. Здесь п - число вредных веществ в водоеме, относящихся, например, к «санитарно-токсикологической» группе вредных веществ; С, - концентрация z-го вещества из данной группы вредных веществ; т - номер группы вредных веществ, например, т = 1 - для «санитарно-токсикологической» группы вредных веществ, т = 2 - для «общесанитарной» группы вредных веществ и т. д. - всего пять групп. При этом должны учитываться
фоновые концентрации Сф вредных веществ, содержащихся в воде водоема до сброса сточных вод. При преобладании одного вредного вещества с концентрацией С в группе вредных веществ данного ЛПВ должно удовлетворяться требование С + Сф<ПДК.

Установлены ПДК для более 400 вредных основных веществ в водоемах питьевого и культурно-бытового назначения, а также более 100 вредных основных веществ в водоемах рыбохозяйственного назначения. В табл. 2 приведены ПДК некоторых веществ в воде водоемов.

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в водоемах

Вещество	Водоемы I категории		Водоемы II категории
Вещество	ЛПВ	ПДК, г/м 3	ЛПВ	ПДК, г/м 3
Бензол	Санитарно- Т токсикологический	0,5	Токсикологический	0,5
Фенолы	Органолептический	0,001	Рыбохозяйственный	0,001
Бензин, керосин	Тоже	0,1	Тоже	0,05
Сd 2+	Санитарно- токсикологический	0,01	Токсикологический	0,005
Сu 2+	Органолептический	1	То же	0,01
Zn2+	Общесанитарный	1	Тоже	0,01
Цианиды	Санитарно- токсикологический	0,1	Тоже	0,05
Сг6+	Органолептический	од	То же	0

Для самих сточных вод ПДК не нормируются, а определяются предельно допустимые количества сброса вредных примесей (ПДС). Поэтому минимально необходимая степень очистки сточных вод перед сбросом их в водоем определяется состоянием водоема, а именно - фоновыми концентрациями вредных веществ в водоеме, расходом воды водоема и др., т. е. способностью водоема к разбавлению вредных примесей.

Запрещено сбрасывать в водоемы сточные воды, если существует возможность использовать более рациональную технологию, безводные процессы и системы повторного и оборотного водоснабжения - повторное или постоянное (многократное) использование одной и той же воды в технологическом процессе; если стоки содержат ценные отходы, которые возможно утилизировать; если стоки содержат сырье, реагенты и продукцию производства в количествах, превышающих технологические потери; если сточные воды содержат вещества, для которых не установлены ПДК.

Режим сброса может быть единовременным, периодическим, непрерывным, с переменным расходом, случайным. При этом необходимо учитывать, что расход воды в водоеме (дебит реки) изменяется и по сезонам, и по годам. В любом случае должно удовлетворяться требование условия (17а).

Большое значение имеет способ сброса сточных вод. При сосредоточенных выпусках смешение стоков с водой водоема минимально, и загрязненная струя может иметь большое протяжение в водоеме. Наиболее эффективно применение рассеивающих выпусков в глубине (на дне) водоема в виде перфорированных труб.

Одной из задач регулирования качества вод в водоемах является определение допустимого состава сточных вод, т. е. того максимального содержания вредного вещества (веществ) в стоках, которое после сброса не вызывает превышения концентрации вредного вещества в водах водоема над ПДК данного вредного вещества.

Прогнозирование и контроль состояния водоемов

Прогнозирование состояния водоемов или других природных систем основывается на изучении и анализе закономерностей их развития, изменчивости при действии антропогенных и других факторов. Оно базируется на стандартах, определяющих допустимые пределы выбросов вредных веществ, на значении их предельно допустимых концентраций. В нашей стране используются нормы предельно допустимых сбросов (ПДС), устанавливаемые для каждого предприятия с таким расчетом, чтобы суммарное загрязнение воды от всех источников в данной местности находилось в пределах ПДК.

Прогноз загрязнения водоемов в зависимости от поставленных задач, длительности и методов прогнозирования разделяется на две части:

Общая прогнозная оценка изменения гидрохимического режима и степени загрязнения под влиянием всех антропологических факторов на водосборной площади;

Прогноз загрязнения водоемов в связи с воздействием одного или нескольких факторов.

Общие прогнозные оценки загрязнения водных объектов производятся путем анализа и выявления тенденций изменения водного стока и химического состава воды за много лет. Изучение особенностей формирования режима на фоновом участке и в зоне антропогенного воздействия, а также исследование одного и того же водоема в разное время позволяет выявлять антропогенные изменения и прогнозировать возможные преобразования гидрохимического режима.

Для прогноза воздействия на состав воды рек сбросов химических предприятий применяют методы, учитывающие разбавление сточных и речных вод. Средняя концентрация загрязнителя (С, мг/дм 2) определяется по формуле

где СФ - средняя концентрация загрязнителя в фоновом створе реки;

G; - суммарное количество загрязнителей, поступающих в реку со сточными водами 1-го предприятия, г;

Wф - водный сток в фоновом створе реки, м 3 ;

Уi; - коэффициент смещения сточных и речных вод;

к - коэффициент скорости самоочищения речной воды от загрязняющего вещества, сут"1;

T- время добегания воды от 1-гo источника до створа, сут.

Вопросы изменения речных ландшафтов здесь не рассматриваются. Однако следует указать, что в условиях техногенеза их преобразование существенно расширяется за счет поступления в реку стоков с повышенным содержанием органических веществ и несвойственных ей элементов. В частности, в воде снижается концентрация растворенного кислорода, а в осадках возникает восстановительная сероводородная обстановка

Нормальная эксплуатация водопроводно-канализационных сооружений невозможна без контроля качественных параметров природных и сточных вод на разных этапах их очистки, подачи потребителям и выпуска в водоемы. Для этой цели широко применяются аналитическая техника и автоматические приборы в виде сигнализации предельных значений измеряемых величин или путем их регистрации.

Важнейшей составной частью водно-санитарного законодательства являются предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов. При этом различают ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования и ПДК для рыбохозяйственных целей.

При установлении ПДК того или иного вещества рассматриваются три признака вредности: общесанитарный, органолептический и санитарно-токсилогический. Под общесанитарной вредностью понимается влияние вредных веществ сточных вод на санитарный режим водоемов, то есть процессы их естественного самоочищения от органического загрязнения, прежде всего бытовыми водами. Под воздействием промышленных стоков часто нарушаются процессы самоочищения водоемов вследствие, например, нарушения кислородного режима из-за значительного сброса в воду легкоокисляющихся и сбраживающихся соединений. При существенном снижении содержания в воде кислорода происходит образование пленок и твердых плавающих на поверхности загрязнений, появление грибковых образований и другие признаки развития гнилостных процессов. Такой водоем становится непригодным для купания и других культурно-бытовых целей.

Вредные вещества сточных вод влияют на органолептические свойства и качество воды. Так, наличие на поверхности воды пленки минеральных масел, неприятный запах и привкус, несвойственное окрашивание, повышенная температура и жесткость воды ограничивают использование водоёмов для культурно-бытовых и спортивных целей.

Санитарно-токсикологическая вредность сточных вод связана с I влиянием содержащихся в них вредных веществ на здоровье населения - грез источники питьевого водоснабжения. Установление ПДК здесь основывается на подпороговых концентрациях веществ, то есть концентрациях, при которых не наблюдается заметного изменения функционального состояния организма. При этом учитывается также и возможность отдаленных последствий воздействия загрязнителей на человека - мутагенного (изменение наследственности), гонадотропного (нарушение половой функции), эмбриотропного (нарушение развития года) и бластомагенного (опухолевого) эффектов.

Предельно допустимая концентрация вещества устанавливается обычно по тому признаку вредного воздействия, которому соответствует -(меньший показатель пороговой или предпороговой концентрации. поскольку он определяет характер неблагоприятного действия меньших концентраций вещества, этот признак называется цитирующим признаком вредности. Определение ПДК по пороговой подпороговой концентрации лимитирующего признака создает запас надежности по двум остальным признакам вредности.

Как правило, водоемы одновременно загрязняются несколькими веществами. Эффект действия вредных соединений с одинаковыми лимитирующими признаками суммируется. К настоящему времени в кассии утверждено свыше 600 ПДК вредных веществ в водоемах пличного пользования. Рыбохозяйственные ПДК, установленные для 137 соединений, - это концентрации загрязнителей, при постоянном присутствии которых в водоеме выполняются следующие условия:

Не наблюдаются случаи гибели рыб и организмов, служащих! для них кормом;

Не происходит исчезновение видов, для жизни которых водоем | пригоден, а также замены ценных в кормовом отношении организмов на малоценные;

Не происходит порчи товарных качеств рыбы, появление у не неприятных привкусов и запахов;

Не происходит изменений, способных в будущем привести гибели рыб, замене их ценных видов на малоценные или поте рыбохозяйственной ценности водоема.

Промышленные и бытовые сточные воды обычно содержат большое количество разнообразных по составу органических неорганических загрязнителей, которые, как правило, окисляются, разлагаются с использованием кислорода. Общий уровень загрязнен, характеризуется величиной потребности в кислороде, которая разделяется на биохимическую и химическую.

Под биохимической потребностью в кислороде (БПК) понимается такое количество кислорода (мг/л), которое требуется живым организмам для окисления органических и неорганических веще находящихся в 1 л сточной воды. Биохимическому окислен, подвергаются только те ее компоненты, которые могут быть использованы организмами для их жизнедеятельности.

Величины БПК всегда указываются с индексом, обозначающим (продолжительность окисления в сутках. При этом БПК10 всегда выше ПБК5 вследствие более глубокого окисления. Отсюда величина биологической потребности в кислороде будет стремиться к некоторой сдельной величине, обозначаемой как БПКn (полная). Её величина для еды хозяйственно-питьевых и рыбохозяйственных водоемов в кислороде при 20°С не должна превышать 3 мг О2/л.

Под химической потребностью в кислороде (ХПК) понимают то величество кислорода (мг/л) сточной воды, которое требуется для окисления органических и неорганических соединений, находящихся в 1 воды. При определении ХПК обычно применяют в качестве окислителя горячий раствор бихромата калия. Величина ХПК является важнейшей характеристикой промышленных сточных вод. ХПК всегда больше БПКп из-за более глубокого окисления химическим путем по сравнению с биохимическим. Значение ХПК изменяется от 10-20 мг [- л для сравнительно чистой воды до 1000 мг О2/л и более для сильно загрязненной. Отношение величин БПКП/ХПК называется биохимическим показателем, значение которого всегда меньше единицы. По его величине судят о возможности и степени очистки сточных вод биологическим путем. Так, бытовые сточные воды, 1лболее полно очищающиеся биологическим способом, характеризуются показателем 0,5. Величина биохимического показателя для сточных вод варьирует в пределах 0,05-0,30.

Для контроля качественных параметров воды используются приборы общепромышленного назначения. Таковыми являются различные конструкции плотномеров, солемеров, рН-метровфотоколориметров, концентратомеров, гигрометров, полярографов. Кроме того, применяются приборы, предназначенные специально для анализа показателей водопроводно-канализационных сооружений, таких как ХПК, БПК, растворенный кислород.

Итак, мы теперь знаем, как построить пойменные пруды. Невыясненным остается только вопрос о размерах прудов, их глубине и некоторых других характеристиках. Характеристики прудов зависят от их назначения. Все пруды по назначению подразделяются на категории. В специализированном полносистемном рыбоводном хозяйстве, т.е. таком, где содержат свое стадо производителей и выращивают рыбу от икринки до товарной массы, различают следующие категории прудов:

Головной пруд. Служит источником водоснабжения и для запаса воды. Иногда в нем выращивают товарную рыбу или посадочный материал. Используется круглогодично.
Нерестовые. Используются в мае-июне для нереста производителей и получения личинок рыб.
Мальковые. Служат для подращивания личинок до стадии малька (маленькой сформировавшейся рыбки) массой 0,1 — 1,0 г. Период использования — 20 — 30 дней в мае — июне.
Выростные. В них выращивают сеголеток, т. е. рыб сего лета, до нормативной массы 25-30 г в период с мая по октябрь.
Зимовальные пруды. Служат для содержания сеголеток и производителей зимой. Время использования в средней полосе России - с октября по апрель.
Нагульные. Служат для выращивания товарной рыбы. Зарыбляют их годовиками (перезимовавшими сеголетками) весной, чаще всего в апреле. Товарную рыбу вылавливают в сентябре-ноябре.
Летнематочные. В них содержат маточное и ремонтное поголовье. Производители - это половозрелые особи, а ремонт - рыбы, отобранные по ряду показателей в качестве будущих производителей, но еще не достигшие половой зрелости. Время использования этой категории прудов с апреля по октябрь.
Садки. Пруды небольшой площади, в которых передерживают товарную рыбу с осени до весны для удлинения сроков реализации рыбы.
Изоляторные. Служат для содержания больных рыб. Могут использоваться круглогодично.
Карантинные. Используются для содержания завезенной из других хозяйств рыбы.

Таблица 7

Основные нормативные характеристики всех категорий прудов для специализированных рыбоводных хозяйств

Название прудов	Площадь, га	Глубина, м		Водообмен, сут.	Время, сут.		Соотношение сторон
		средняя	максимальная		заполнения	спуска
Головные	по рельефу	по рельефу		+	до 30	до 30	по рельефу
Зимовальные	0,5 — 1,0	1,8	2,5	15 — 20	0,5 — 1,0	1,0 — 1,5	1: 3
Нерестовые	0,05 — 0,1	0,6	1,0	—	0,1	0,1	1: 3
Мальковые	0,2 — 1,0	0,8	1,5	—	0,2 — 0,5	0,2 — 0,5	1: 3
Выростные	10 — 15	1,0 — 1,2	1,5	—	10 — 15	3 — 5	по рельефу
Нагульные	50 — 100	1,3 — 1,5	2 — 2,5	—	10 — 20	до 5	по рельефу
Летнематочные	1 — 10	1,3 — 1,5	2 — 2,5	—	0,5 — 1,0	0,5	1: 3
Садки	0,001 — 0,05	1,5	2,0	0,1	0,1	0,1	1: 3
Изоляторные	0,2 — 0,3	1,8	2,5	15 — 20	0,5 — 1,0	1,0 — 1,5	1: 3
Карантинные	0,2 — 0,3	1,5	2,0	—	0,5 — 1,0	1,0 — 1,5	1: 3

Помимо полносистемных рыбоводных хозяйств существуют рыбопитомники. В них выращивают рыбопосадочный материал — сеголеток и годовиков, которые реализуют в так называемые нагульные хозяйства. В рыбопитомниках есть все категории прудов, перечисленные выше, за исключением нагульных. В нагульных же хозяйствах есть только нагульные пруды. Закупая в рыбопитомниках посадочный материал, в них выращивают товарную рыбу. Кроме того имеются племенные хозяйства, которые занимаются проведением селекционно-племенной работы и реализуют производителей и ремонтное поголовье в рыбопитомники и полносистемные хозяйства.

Итак, подытоживая все сказанное в этой главе, выделим обязательные действия будущего фермера при строительстве прудов и технологические решения, в наибольшей степени подходящие для создания небольшой рыбоводной фермы.

Плотина, перегораживающая реку, ручей, овраг или балку по возможности должна быть построена из однородного грунта (суглинка).
Обязательно сооружение донного водоспуска, который может быть упрощенного типа в виде трубы, проложенной в теле плотины на уровне дна головного пруда.
Если необходимо устройство паводкового водосброса, то его, по возможности, выполняют в виде трубы, проложенной через плотину на уровне нормального подпорного уровня в головном пруду.
Если предусматривается строительство пойменных прудов, то головной водозабор выполняют трубчатым.
Магистральный канал устраивают в выемке, а вынутый грунт используют для возведения плотины.
Водовыпуски из канала в пруды делают трубчатые.
Если позволяют размеры прудов (площадь до I га), то на ложе рыбосборно-осушительные каналы не нарезают, а рыбоуловители не делают.
Для наиболее эффективного использования построенных прудов необходимо выдержать нормативные глубины.
Обязательно сооружение донных водоспусков или, по крайней мере, сифонных водосбросов.
Дамбы прудов, по возможности, насыпают из суглинка.

Для длительного хранения рыбы применяют посол. К посолу прибегают в крайнем случае, когда выращенную в летний период рыбу невозможно содержать в пруду или водоеме в зимний период или нельзя сохранить в другом виде. Следует помнить, что при посоле рыба теряет значительную часть питательных веществ и её вкусовые качества понижаются. Особо это касается маложирных видов рыб.