Бессточные водоемы Казахстана. Том 2. Качество воды

Соответственно, и в этом случае отмечается очень большая загрязненность речной воды группой ионов тяжелых металлов.
 Четвертый этап . Аналогично предыдущим расчетам определяем индивидуальные ИЗВ для компонентов из группы ядовитых веществ.
Исходные концентрации: СF = 0, 95 мг/л; СCN = 0 мг/л; CCNS = 0 мг/л; CAs = 0 мг/л.
Поскольку концентрации цианидных, роданидных ионов и ионоы мышьяка равны нулю, нас будет интересовать для расчета только концентрация фторидных ионов.
ПДКF = 0,75 мг/л.
ИЗВF = СF / ПДКF = 0,95 / 0,75 = 1,267 = КИЗВЯВ.
Вывод: вода реки Сырдария в створе Томенарык из группы ядовитых веществ загрязнена соединениями фтора.
 Пятый этап.  Определяем индивидуальные ИЗВ для компонентов из группы органических веществ (перманганатная окисляемость, нефтепродукты, фенолы, СПАВ).
Химическим анализом установлено:
СПО = 6,7 мгО/л; СНП = 0,045 мг/л;
СФ = 0,002 мг/л; ССПАВ = 0,31 мг/л.
ПДКПО = 10 мгО/л; ПДКНП = 0,05 мг/л;
ПДКФенолы = 0,001 мг/л; ПДК СПАВ = 0,1 мг/л.
Определяем индивидуальные ИЗВ для каждого компонента из группы органических веществ:
ИЗВПО = СПО / ПДКПО = 6,7/10 = 0,670; ИЗВНП = СНП / ПДКНП = 0,045/0,05 = 0,900; ИЗВФ = СФ / ПДКФенолы = 0,002 / 0,001 = 2,000; ИЗВСПАВ = ССПАВ / ПДК СПАВ = 0,31/0,1 = 3,100;
где: Сi – концентрация i-го ингредиента, мг/л;
ПДКi – предельно-допустимая концентрация i-го ингредиента из группы органических веществ.
Как видно из расчетов ИЗВ, фенолы и синтетические поверхностно-активные вещества превышают свои ПДК. Средневзвешенные КИЗВ для этой группы определяем так:
КИЗВОВ = (ИЗВФ + ИЗВСПАВ)/ 2 = (2,000 + 3,100)/2 = 2,550.
В воде реки Сырдария в декабре 2000 г. не определялись хлорорганические и форфорорганические пестициды. Поэтому расчет ИЗВ и КИЗВ по этой группе компонентов производить не будем. Если в воде будет определено содержание пестицидов, то ход расчета такой же, как приведен в пунктах 1-5. Необходимо помнить тот факт, что санитарными правилами и нормами (СанПин № 4630-88) для многих пестицидов предельно-допустимая концентрация установлена на уровне отсутствия (по рыбохозяйственным критериям). В этой связи расчет ИЗВ становится равным нулю. Поэтому чтобы как-то оценить кратность превышения содержания, например, гексахлорана над ПДК, в качестве ПДК необходимо принять разрешающую способность (т.е. чувствительность) метода определения пестицидов с помощью атомного спектрофотометра, равной 0,0001 мг/л.
 Шестой этап . При определении загрязненности воды реки или водоема по режиму растворенного кислорода производится сравнительный анализ фактической средневзвешенной концентрации за месяц с нижним пределом лимитирования, то есть с ПДКО2 ≥ 4,0 мг/л. Содержание растворенного кислорода в воде реки Сырдария в зимний период 2000 г. равно 10,3 мг/л при 100 %-м насыщении, что показывает на удовлетворительное состояние реки по этому показателю.
 Седьмой этап . Средневзвешенный показатель индекса загрязненности воды в целом для створа Томенарык за декабрь 2000 г. определяется следующим образом:
КИЗВСР.М = (КИЗВГИ + КИЗВБЭ + КИЗВТМ + КИЗВЯВ + КИЗВОВ) /5 = (3,521 + 3,595 + 80,225 + 1,267 + 2,550) / 5 = 18,229,
где n – число условных групп (в данном случае 5), из которых определены КИЗВ.
Таким образом, индекс загрязненности воды показывает, что вода реки Сырдарии в створе Томенарык в декабре 2000 года, относится к категории чрезвычайно высокого уровня загрязнения (см. таблицу 1). Наибольшая доля в загрязнении принадлежит тяжелым металлам.
 
Глава 2
 
НАКИПЕОБРАЗУЮЩИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ В ИССЛЕДУЕМЫХ ВОДОЕМАХ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ОТЛОЖЕНИЯМИ В АППАРАТАХ ОХЛАЖДЕНИЯ
 
Нормальная работа ГРЭС обеспечивается при условии достаточного охлаждения турбогенераторов. В настоящее время применяется в основном водное охлаждение по прямоточной, оборотной и смешанной схемам с использованием различных водоемов (водохранилищ, озер, лиманов). Сброс нагретых циркуляционных вод в водоемы-охладители существенно изменяет их тепловой баланс и термический режим по сравнению с естественными водоемами. Увеличение температуры воды в водохранилище-охладителе (ВО) влечет за собой изменение скорости протекания различных процессов, наступают существенные сдвиги в режимах. Так, повышение температуры воды сказывается на изменении ее химического состава, которое приводит к таким нежелательным процессам, как евтрофирование, накипеобразование и др. Как у нас, так и за рубежом, имеется еще мало данных для решения важных вопросов, например, как влияет сброс горячей воды на накипеобразующие свойства охлаждающей воды, какие основные критерии и требования выбрать для характеристики качества охлаждающей воды и ряд других вопросов. А изыскание методов предотвращения и удаления отложений в системах охлаждения технического водоснабжения вообще является предметом самостоятельного исследования и до сих пор находится на стадии разработки.
Далее будут изложены материалы многолетних полевых и лабораторных исследований, проведенных автором по оценке накипеобразующих свойств ВО, КЕК и оз. Балкаш. Результаты, приведенные в настоящем разделе, являются первой попыткой подытожить и обобщить имеющиеся по затронутым вопросам материалы и этим в какой-то мере внести вклад в решение проблемы «теплового загрязнения» водоемов РК, а также целенаправить дальнейшие исследования.
 
2.1 Основные требования, предъявляемые к качеству воды водохранилищ-охладителей
 
Основными требованиями, предъявляемыми к качеству охлаждающей воды, являются: температура, способная обеспечивать нормальное охлаждение теплообменной аппаратуры; отсутствие в системе охлаждения отложений минерального и биологического характера, а также коррозии металлического оборудования.
Основной причиной образования накипи и минеральных отложений являются, прежде всего, карбонатные соли кальция и магния. Но не всегда гидрокарбонатные соли разлагаются при нагревании воды в теплообменниках. Распад происходит только при превышении предельно-допустимой величины данного состава охлаждающей воды. Поэтому критерием для оценки накипеобразующих свойств воды служат следующие величины: жесткость (общая, карбонатная, некарбонатная, предельно-допустимая); стабильность воды на выпадение карбоната кальция или его растворения вследствие наличия в воде агрессивного диоксида углерода. Кроме названных величин, для оценки свойств накипеобразования воды ВО приходится изучать и состояние карбонатно-кальциевого равновесия. Известно, что бикарбонаты вместе с карбонатными ионами, ионами кальция, растворенным диоксидом углерода являются основными компонентами карбонатной системы. С карбонатной системой непосредственно связаны ионы водорода и косвенно весь комплекс растворенных веществ.
Карбонатная система, как уже отмечалось в связи с оз. Балкаш (см. том 1, раздел 3, [10]), является важнейшей системой химических равновесий в природных водах. От ее состояния зависит направление и интенсивность процессов, протекающих в водоеме. Кроме того, карбонатная система, как мы уже знаем, в природных водах имеет исключительно большое значение для протекающих в них биологических процессов. Состоянием карбонатно-кальциевого равновесия определяются также и агрессивные свойства воды. Компоненты равновесия находятся между собой в определенных количественных соотношениях, и изменение одного из них непременно влечет за собой изменение других. Факторы, влияющие на устойчивость карбонатного равновесия, в природе очень изменчивы. С изменением их устоявшееся состояние равновесия нарушается и устанавливается новое.