Система установления разрешений на сбросы в Великобритании Виктор Луговой, специалист по математическому моделированию, Проект SEPS 327. - презентация

1 Система установления разрешений на сбросы в Великобритании Виктор Луговой, специалист по математическому моделированию, Проект SEPS 327

2 Система установления разрешений на сбросы в Великобритании Структура водного хозяйства Нормативы качества вод Установление разрешений на сбросы сточных вод

3 Структура водного хозяйства Закон о воде 1973 г. определил 10 государственных организаций, ответственных за: Планирование и управление водопользованием Обеспечение водопользователей чистой водой Водоотведение Очистку сточных вод Сброс сточных вод и утилизацию осадков Природоохранные функции

4 Закон о Воде 1989 г. - приватизация государственных водных органов. Созданы 10 водных компаний, ответственных за: Снабжение водопользователей чистой водой; Водоотведение и очистку сточных вод. Структура водного хозяйства

5 Национальное Управление Рек отвечало за: водные ресурсы; контроль загрязнения; защиту от наводнений; рыболовство; судоходство; зоны отдыха. Структура водного хозяйства

6 Компании, занимающиеся водоснабжением и водоотведением Компании, занимающиеся только водоснабжением Компании, занимающиеся водоснабжением и водоотведением Компании, занимающиеся только водоснабжением 1017 WATER UK Водные компании

7 Регуляторы Структура водного хозяйства Агентство по охране окружающей среды Инспекция по питьевой воде OFWAT Водная компания

8 Обязанности Агентства по Охране Окружающей Среды Достижение целевых показателей качества вод; Мониторинг степени загрязнения; Сохранение и улучшение состояния зон рекреации; Определение разрешений на сбросы сточных вод. Структура водного хозяйства

9 Мониторинг Регулярный мониторинг: не реже 12 раз в год; Сеть наблюдений состоит из примерно 8000 постов; среднее расстояние между створами – 6 км. Непрерывный мониторинг: выше водозаборов и ниже основных сбросов Мониторинг донных отложений: 1 – 4 раза в год. Структура водного хозяйства

10 Нормативы качества вод При планировании качества вод используются стандарты, основанные на: Класификации речных экосистем; Директивах ЕС: о пресноводных рыбах; о заборе поверхностных вод ; об опасных веществах; о естественных средах обитания; о ракообразных; о водах, используемых для купания;

11 Классификация речных экосистем RE 1: Вода очень хорошего качества, пригодная для всех видов рыб. RE 2: Вода хорошего качества, пригодная для всех видов рыб. RE 3: Вода удовлетворительного качества, пригодная для высших крупных рыбных популяций. RE 4: Вода удовлетворительного качества, пригодная для крупных рыбных популяций. RE 5: Вода плохого качества, ограничивающая развитие крупных рыбных популяций. Нормативы качества вод

12 Классификация речных экосистем

13 Общая оценка качества Процедура GQA – метод классификации качества вод рек и каналов Используются 4 «окна»: Химия Биология Биогены Эстетическая оценка

14 Химия: Растворённый кислород; БПК5; Аммиак. Биогены Нитраты Фосфаты Биология: Сообщества макробеспозвоночных Эстетическая оценка Мусор, пена, цвет, запах и т.п. Общая оценка качества

15 Расчёт нормативов на сброс сточных вод В первую очередь, перечисляются стандарты, которым должно удовлетворять качество воды: Соответствующий класс речной экосистемы; Директивы ЕС: о пресноводных рыбах; о заборе поверхностных вод ; об опасных веществах; о естественных средах обитания; о ракообразных; о водах, используемых для купания;

16 Метод расчёта Смешение сточных вод с водами реки описывается уравненим баланса масс: Расчёт нормативов на сброс сточных вод Где F и f – расходы в реке выше сброса и в сбросе С и с – концентрации в реке выше по течению и в сбросе Т – концентрация ниже сброса

17 Используем методы комбинированных распределений, в частности, метод Монте-Карло Расчёт нормативов на сброс сточных вод Однократного применения уравнения баланса масс недостаточно необходимо получить распределение T

18 Метод Монте-Карло 1.Значения F, f, C и c выбираются случайно из диапазона возможных значений; 2.Значение T вычисляется из уравнения баланса масс для набора значений F, f, C и c; 3.Повторяем, пока не получим распределение для T.

19 Необходимые данные Обычно F, f, C и c распределены по Лог- Нормальному закону Полные распределения можно описать любыми двумя суммарными статистиками, например: Метод Монте-Карло Расходы выше сбросасреднее и 5-й процентиль Расходы в сбросесреднее и стандартное отклонение Концентрация выше сбросасреднее и стандартное отклонение Концентрация в сбросесреднее и стандартное отклонение

20 Метод Монте-Карло

21 Допущения и умолчания 1.Вид распределения 2.Коэффициенты корреляции 3.Статистические ошибки 4.Ошибки в данных 5.Естественное самоочищение Метод Монте-Карло

22 Для исключения влияния допущений и ошибок нужен анализ данных: Пакет AARDVARK позволяет анализировать отскоки и определять тип распределения; Для прочих видов распределений можно использовать версию NPCARLO Пакет LNCL – расчёт доверительных интервалов для средних и процентилей Метод Монте-Карло

23 Коэффициенты корреляции

24 Моделирование водосбора Если нельзя принять решение о сбросе без: принятия решения о сбросе выше по течению; принятия мер по поводу диффузных загрязнений; принятия во внимание процессов естественной самоочистки Лучше использовать пакеты моделирования водосбора, такие как SIMCAT.

25 Вопросы