Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

БУФЕРНЫЙ ПРУД ТЭЦ-2 И МАЛАЯ РЕКА НОЛЬКА (Т.С. Белянина, магистрант (ЗОС-51))

Река Нолька свое начало берет в Медведевском районе Республики Марий Эл, впадает в реку Малая Кокшага. Протяженность реки 31 км, ширина - 1-5 м., глубина - до 2 м. Река зарегулирована каскадом прудов. Берега низкие, в отдельных местах заросшие ивовыми кустарниками и высшей водной жесткой растительностью.

В соответствии с ГОСТ 17.1.2.04-77 "Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов", река Нолька соответствует водным объектам рыбохозяйственного использования второй категории. В реку сбрасываются ливневые воды с буферного пруда промышленной зоны города Йошкар-Ола.

Буферные пруды - это сооружения для усреднения состава и отстаивания ливневых сточных вод, поступающих с территории промышленной зоны. Объем буферных прудов обычно рассчитывается на 2-х часовое отстаивание паводкового весеннего стока 5%-ной обеспеченности. Классы качества воды основаны на интервалах индекса загрязнённости воды (ИЗВ)

По ИЗВ сравнивали качество воды в реке Нолька выше и ниже буферного пруда за 1996-2007 гг. В таблице 1 представлены значения величины ИЗВ за данный период и соответствующий класс качества.

Таблица 1

Динамика изменения качества воды выше и ниже буферных прудов

№ п/п	Год	День	Выше буферных прудов			Ниже буферных прудов
			ИЗВ	Класс качества	Описание класса	ИЗВ	Класс качества	Описание класса
1	1996	366	2.506	IV	загрязненная	2.282	III	умеренно загрязненная
2	1997	731	3.566	IV	загрязненная	3.373	IV	загрязненная
3	1998	1096	2.790	IV	очень грязная	9.422	VI	очень грязная
4	1999	1461	6.207	VI	очень грязная	5.033	V	грязная
5	2000	1827	7.715	VI	очень грязная	7.268	VI	очень грязная
6	2001	2192	9.111	VI	очень грязная	10.904	VI	очень грязная
7	2002	2557	5.847	V	грязная	5.678	V	грязная
8	2004	3288	4.909	V	грязная	6.637	VI	очень грязная
9	2006	4018	5.656	V	грязная	6.123	VI	очень грязная
10	2007	4383	1.287	III	умеренно загрязненная	2.379	III	умеренно загрязненная

Расчет ИЗВ производился по формуле

,

где С_i - концентрация i-го загрязняющего вещества; ПДК_i - предельно допустимая концентрация i-того загрязняющего вещества; n - количество показателей, по которым рассчитан индекс.

На основе данных таблицы построим графики динамики изменения знаечний ИЗВ выше и ниже буферных прудов (рис. 1).

Рис. 1. Динамика ИЗВ выше и ниже буферных прудов за период 1996-2007 гг.

По данным видно, что ИЗВ в 1998, 2001 и 2004 годах ниже пруда значительно превышает допустимый уровень. После сброса ливневых вод промышленной зоны города качество реки ухудшилось, поэтому она была отнесена к VI классу качества "очень грязная". До 2000 г. наблюдается увеличение ИЗВ как выше, так и ниже пруда, а после 2000 г. концентрация загрязнения уменьшилась.

На рисунке 2 представлен график дннамики ИЗВ выше пруда.

Рис. 2. График зависимости величины ИЗВ выше буферных прудов от времени

Данная зависимость описывается функцией вида

.         (1)

Статистическая характеристика модели приведена в таблице 2.

Таблица 2 Статистическая характеристика модели ИЗВ Т, сутки ИЗВэкс ИЗВрасч Остатки ε  ∆, % 366 2,506 2,60899 -0,103 -4,11 731 3,566 3,20221 0,364 10,20 1096 2,790 3,44279 -0,653 -23,40 1461 6,207 5,44107 0,766 12,34 1827 7,715 8,33208 -0,617 -8,00 2192 9,111 8,79603 0,315 3,46 2557 5,847 5,93667 -0,090 -1,53 3288 4,909 4,89187 0,017 0,35 4018 5,656 5,65225 0,004 0,07 4383 1,287 1,29459 -0,008 -0,59

Коэффициент корреляции модели (1) составляет r = 0,98, стандартное отклонение S = 1,282, максимальная относительная погрешность модели составляет ∆_max = 23,4 %.

Доверительная вероятность модели после идентификации по статистическим данным соотношением 100-|∆_max|, равна 76,6%.

На рисунке 3 представлен график динамики ИЗВ ниже пруда.

Рис. 2. График зависимости ИЗВ ниже буферных прудов от времени

Данная зависимость описывается функцией вида

 (2)

Статистическая характеристика модели приведена в таблице 3.

Коэффициент корреляции равен 0,99, максимальная относительная погрешность модели составляет ∆_max = -23,36 %. Доверительная вероятность математической модели после идентификации по статистическим данным оценивается 76,64 %.

Таблица 3 Статистическая характеристика модели ИЗВ Х Yэкс Yрасч ε ∆,% 366 2,282 1,89061 0,391 17,15 731 3,373 3,49698 -0,124 -3,68 1096 9,422 9,59094 -0,169 -1,79 1461 5,033 5,67486 -0,642 -12,75 1827 7,268 7,27003 -0,002 -0,03 2192 10,904 10,57926 0,325 2,98 2557 5,678 4,89877 0,779 13,72 3288 6,637 6,59498 0,042 0,63 4018 6,123 6,28650 -0,163 -2,67 4383 2,379 2,93474 -0,556 -23,36

Таким образом, видно, что к 2007 году эта величина уменьшается, но все равно вода как выше, так и ниже буферных прудов относится к умеренно загрязненной. Для снижения негативного воздействия ливневых сточных вод на реку Нолька необходимо проведение комплекса организационно-технических мероприятий: а) провести инвентаризацию ливневых коллекторов с целью выявления несанкционированных врезок промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод; б) обязать промышленные предприятия выполнить локальную очистку ливневых сточных вод, поступающих с их территорий, осуществлять контроль за качеством сброса ливнестока; в) осуществить строительство общегородских очистных сооружений поверхностных стоков с долевым участием абонентов систем ливневой канализации.