<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">isplta</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-4304</issn><issn pub-type="epub">2658-5871</issn><publisher><publisher-name>СПбГЛТУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21266/2079-4304.2025.255.473-488</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">isplta-620</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>CHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Нормирование сбросов сточных вод ЦБК</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Standardization of wastewater discharges from pulp and paper mills</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0006-4577-0836</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мозгушин</surname><given-names>М. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mozgushin</surname><given-names>M. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Мозгушин Максим Александрович – аспирант </p><p>198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Mozgushin Maksim A. – PhD student </p><p>198095. Ivan Chernykh stк. 4. St. Petersburg</p></bio><email xlink:type="simple">maxim120897@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3429-9835</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Епифанов</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Epifanov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Епифанов Андрей Валерьевич – кандидат технических наук</p><p>198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Epifanov Andrey V.   –   PhD   (Technical),   Associate   Professor   </p><p>198095. Ivan Chernykh stк. 4. St. Petersburg</p></bio><email xlink:type="simple">epifandr@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>12</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>255</issue><fpage>473</fpage><lpage>488</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Мозгушин М.А., Епифанов А.В., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Мозгушин М.А., Епифанов А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Mozgushin M.A., Epifanov A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/620">https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/620</self-uri><abstract><p>С течением времени усиливается отрицательное влияние человеческой деятельности на окружающую среду. Среди отраслей промышленности особенно выделяется целлюлозно-бумажное производство: оно оказывает значительное негативное воздействие на окружающую среду. Для снижения негативного воздействия существует система нормирования сбросов. Современная система нормирования сбросов сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов предполагает расчет нормативов допустимых сбросов для веществ 1 и 2 классов опасности, а также технологических нормативов сбросов. Величины НДС во многом зависят от рассчитанной величины кратности разбавления. Кратность разбавления сточных вод рассчитывается в соответствии с Методикой разработки норматива допустимых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты для водопользователей (далее Методика). Проведенный в работе анализ показал, что в Методике для условий сброса сточных вод через рассеивающие водовыпуски, применяемые на целлюлозно-бумажных производствах, отсутствуют методы расчета кратности разбавления для многих гидрологических и метеорологических режимов. В ряде приведенных методов некорректно указаны границы применимости. Таким образом, принимая во внимание выявленные недостатки существующей Методики расчета кратности разбавления сточных вод, было предложено усовершенствование схемы классификации водных объектов, используемой при нормировании сбросов предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности. Новая схема типологии водных объектов обеспечивает возможность перехода к использованию унифицированных стандартных математических моделей, эффективно имитирующих процессы переноса загрязняющих веществ в водных средах различного типа. Это позволило значительно повысить точность расчетов нормативных значений сбросов сточных вод на целлюлозно-бумажных комбинатах. Кроме того, были определены конкретные типы водных объектов, принимающих сточные воды крупных отечественных предприятий целлюлозно-бумажной промышленности и картонно-полиграфической продукции. Исследование показало, что наиболее значимыми факторами являются характер водного объекта и особенности режима сброса сточных вод. Таким образом, каждое предприятие имеет возможность выбрать подходящую стандартизированную математическую модель, обеспечивающую адекватное описание процесса переноса загрязняющих веществ и точную оценку необходимого уровня разбавления сточных вод перед их попаданием в водные объекты. Такой подход позволит обеспечить соблюдение строгих экологических стандартов и предотвратить дальнейшее ухудшение состояния окружающей среды вследствие производственной деятельности предприятий целлюлозно-бумажной промышленности.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Over time, the negative impact of human activity on the environment increases. Among the industries, the pulp and paper industry stands out in particular: it has a significant negative impact on the environment. To reduce this negative impact, there is a system of discharge standards. The current system of standardization of wastewater discharges of pulp and paper mills involves the calculation of standards for permissible discharges for substances of hazard classes 1 and 2, as well as technological discharge standards. The values of the SDS largely depend on the calculated value of the dilution factor. The dilution factor of wastewater is calculated in accordance with the Methodology for developing the standard for permissible discharges of pollutants into water bodies for water users (hereinafter referred to as the Methodology). The analysis carried out in the work showed that the Methodology for the conditions of wastewater discharge through dispersive outlets used in pulp and paper industries does not contain methods for calculating the dilution factor for many hydrological and meteorological regimes. In a number of the methods provided, the applicability limits are incorrectly indicated. Thus, taking into account the identified shortcomings of the existing Methodology for calculating the dilution factor of wastewater, an improvement was proposed for the classification scheme of water bodies used in standardizing discharges by enterprises of the pulp and paper industry. The new scheme of the typology of water bodies provides the possibility of switching to the use of unified standard mathematical models that effectively simulate the processes of pollutant transfer in aquatic environments of various types. This made it possible to significantly improve the accuracy of calculating the standard values of wastewater discharges at pulp and paper mills. In addition, specific types of water bodies receiving wastewater from large domestic enterprises of the pulp and paper industry and cardboard and printing products were identified. The study showed that the most significant factors are the nature of the water body and the features of the wastewater discharge regime. Thus, each enterprise has the opportunity to choose an appropriate standardized mathematical model that provides an adequate description of the pollutant transfer process and an accurate assessment of the required level of wastewater dilution before they enter water bodies. This approach will ensure compliance with strict environmental standards and prevent further deterioration of the environment due to the production activities of pulp and paper industry enterprises.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>математическое моделирование</kwd><kwd>методика расчета норматива допустимых сбросов</kwd><kwd>целлюлозно-бумажное производство</kwd><kwd>норматив допустимого сброса</kwd><kwd>кратность разбавления</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mathematical modeling</kwd><kwd>methodology for calculating the standard of permissible discharges</kwd><kwd>pulp and paper production</kwd><kwd>standard of permissible discharge</kwd><kwd>dilution rate</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильев В.С. Моделирование трехмерной гидродинамики мелкого моря в гидростатическом приближении // Известия ЮФУ. Технические науки. 2005. № 9. С. 97.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Druzhinin N.I., Shishkin A.I. Mathematical modeling and forecasting of land surface water pollution. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1989. 389 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вишневская И.А., Остроумова Л.П. Опасные (сгонно-нагонные) явления в устьевой области реки Дон // Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов: мат. межд. науч. конф. Ростов-н/Д, 2019. С. 28–32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Epifanova M.A., Epifanov A.V., Akim E.L. Calculation of the magnitude of the negative impact on a water body from pulp and paper industry enterprises based on mathematical modeling of pollutant transfer. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2022, iss. 238, pp. 254–266. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дружинин Н.И., Шишкин А.И. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 389 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Epifanov A.V., Mozgushin M.A., Prokhorova A.A. Paradoxes of standardizing the load on water bodies. Ecological aspects of modern technologies in chemical and forest complex: collection of sci. mat. of the I and II sci.-pract. conf. Arkhangelsk, 2024, pp. 135–138. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Епифанова М.А., Епифанов А.В., Аким Э.Л. Расчет величины негативного воздействия на водный объект от предприятий целлюлозно-бумажной промышленности на основе математического моделирования переноса загрязняющих веществ // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. Вып. 238. С. 254–266.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karaushev A.V. Methodological foundations for assessing the anthropogenic impact on the quality of surface waters: monograph. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1981. 175 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Епифанов А.В., Мозгушин М.А., Прохорова А.А. Парадоксы нормирования нагрузки на водные объекты // Экологические аспекты современных технологий в химико-лесном комплексе: сб. науч. мат. I и II науч.-практ. конф. Архангельск, 2024. С. 135–138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karpenko N.P., Shiryaeva M.V. Three-dimensional mathematical model for predicting pollution of a water body with biogenic elements. Nature management, 2022, no. 1, pp. 63–69. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зарипов Ш.Х., Марданов Р.Ф., Гильфанов А.К., Шарафутдинов В.Ф., Никоненкова Т.В. Математические модели переноса загрязнений в окружающей среде: учеб. пособ. Казань: Казанский ун-т, 2018. 47 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Klevanny K.A., Smirnova E.V. Using the CARDINAL software package. University of Water Communications Journal, 2009, iss. 1, pp. 153–162. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Караушев А.В. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод: монография. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 175 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuzina V.V., Koshev A.N. Mathematical modeling in problems of monitoring the state of the aquatic environment: monograph. Penza: PSUAB, 2014. 143 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карпенко Н.П., Ширяева М.В. Трехмерная математическая модель прогнозирования загрязнения водного объекта биогенными элементами // Природообустройство. 2022. № 1. С. 63–69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyubitskiy Yu.V. Numerical hydrodynamic modeling of storm surges on the shelf of the Kuril Islands. Mathematics. Computer. Education: mat. of the 7th int. conf. Dubna, 2000, pp. 23–30. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Клеванный К.А., Смирнова Е.В. Использование программного комплекса CARDINAL // Журнал Университета водных коммуникаций. 2009. Вып. 1. С. 153–162.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mozgushin M.A., Epifanov A.V. Development of an algorithm for calculating the dilution factor of wastewater. Bulletin of the St. Petersburg State University of Technology and Design, 2023, no. 3, pp. 70–73. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузина В.В., Кошев А.Н. Математическое моделирование в задачах мониторинга состояния водной среды: монография. Пенза: ПГУАС, 2014. 143 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Numerical modeling of surface and groundwater pollution processes. Rostov-on- Don: ChP Svidler Publishing, 2004. 168 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Любицкий Ю.В. Численное гидродинамическое моделирование штормовых нагонов на шельфе Курильских островов // Математика. Компьютер. Образование: мат. 7 межд. конф. Дубна, 2000. С. 23–30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pavlovskiy V.A. Modeling the process of spreading pollution of the aquatic environment. Bulletin of the Samara State Technical University, 2005, no. 34, pp. 178–181. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мозгушин М.А., Епифанов А.В. Разработка алгоритма расчета кратности разбавления сточных вод // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. 2023. № 3. С. 70–73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Protsenko E.A., Panasenko N.D., Protsenko S.V. Mathematical modeling of catastrophic surge phenomena of the Sea of Azov using remote sensing data. Computational Mathematics and Information Technologies, 2024, no. 8, pp. 33–44. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павловский В.А. Моделирование процесса распространения загрязнений водной среды // Вестник Самарского государственного технического университета. 2005. № 34. С. 178–181.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shabalin V.V., Kukina E.A., Rogozhina T.S., Dronov V.M. Application of mathematical modeling to predict the transport of pollutants in rivers. Innovations and Investments, 2021, no. 5, pp. 176–179. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Проценко Е.А., Панасенко Н.Д., Проценко С.В. Математическое моделирование катастрофических сгонно-нагонных явлений Азовского моря с использованием данных дистанционного зондирования // Computational Mathematics and Information Technologies. 2024. № 8. С. 33–44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasilyev V.S. Modeling of three-dimensional shallow sea hydrodynamics in the hydrostatic approximation. Proceedings of Southern Federal University, 2005, no. 9, p. 97. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Численное моделирование процессов загрязнения поверхностных и подземных вод. Ростов н/Д: Изд-во ЧП Свидлера, 2004. 168 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vishnevskaya I.A., Ostroumova L.P. Dangerous (surge) phenomena in the mouth area of the Don River. Patterns of formation and impact of marine, atmospheric hazardous phenomena and disasters on the coastal zone of the Russian Federation in the context of global climatic and industrial challenges: mat. of int. sci. conf. Rostov- on-Don, 2019, pp. 28–32. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шабалин В.В., Кукина Е.А., Рогожина Т.С., Дронов В.М. Применение математического моделирования для прогнозирования переноса загрязняющих веществ в реках // Инновации и инвестиции. 2021. № 5. С. 176–179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaripov Sh.Kh., Mardanov R.F., Gilfanov A.K., Sharafutdinov V.F., Nikonenkova T.V. Mathematical models of pollution transfer in the environment: textbook. Kazan: Kazan University, 2018. 47 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
