Нормирование сбросов сточных вод ЦБК

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.

1. Васильев В.С. Моделирование трехмерной гидродинамики мелкого моря в гидростатическом приближении // Известия ЮФУ. Технические науки. 2005. № 9. С. 97.

2. 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.

3. Дружинин Н.И., Шишкин А.И. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 389 с.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. Караушев А.В. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод: монография. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 175 с.

8. Карпенко Н.П., Ширяева М.В. Трехмерная математическая модель прогнозирования загрязнения водного объекта биогенными элементами // Природообустройство. 2022. № 1. С. 63–69.

9. Клеванный К.А., Смирнова Е.В. Использование программного комплекса CARDINAL // Журнал Университета водных коммуникаций. 2009. Вып. 1. С. 153–162.

10. Кузина В.В., Кошев А.Н. Математическое моделирование в задачах мониторинга состояния водной среды: монография. Пенза: ПГУАС, 2014. 143 с.

11. Любицкий Ю.В. Численное гидродинамическое моделирование штормовых нагонов на шельфе Курильских островов // Математика. Компьютер. Образование: мат. 7 межд. конф. Дубна, 2000. С. 23–30.

12. 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.

13. Павловский В.А. Моделирование процесса распространения загрязнений водной среды // Вестник Самарского государственного технического университета. 2005. № 34. С. 178–181.

14. 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.

15. Численное моделирование процессов загрязнения поверхностных и подземных вод. Ростов н/Д: Изд-во ЧП Свидлера, 2004. 168 с.

16. 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.