Ćwiczenie nr 5 czwartek, 30.04.2009 r.

Temat: MONITORING POWIETRZA

Sekcja 1

Skład sekcji:

1. Anna Michałowska

2. Katarzyna Piaskowy

3. Joanna Talik

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie klasy czystości wód cieku powierzchniowego poniżej punktu zrzutu ścieków oraz oszacować poziomy stężeń wybranych zanieczyszczeń w zadanej odle-głości od punktu pomiarowego na podstawie wyników z punktu kontrolnego A/10/09.

2. Metody badań

Mając do dyspozycji dane na temat jakości wody w przekrojach pomiarowych A i C (rysunek poglądowy poniżej) wyliczamy kolejno:

• ładunki zanieczyszczeń w przekroju pomiarowym "A" i "C",

• ładunek BZT w dopływie bocznym w punkcie wlotu do głównego koryta po uwzględnieniu procesu biodegradacji,

• ładunek BZT w rzece tuż przed punktem wlotu dopływu bocznego po uwzględnieniu procesu biodegradacji,

• wielkość dopływu wód gruntowych i zawartych w nich ładunków zanieczyszczeń do rzeki na odcinku L1,

• sumaryczne ładunki i stężenia zanieczyszczeń tuż za punktem wlotu dopływu bocznego (przy założeniu całkowitego wymieszania wód rzeki i jej dopływu),

• ładunek BZT w rzece tuż przed punktem zrzutu ścieków po uwzględnieniu procesu biodegradacji,

• wielkość dopływu wód gruntowych i zawartych w nich ładunków zanieczyszczeń do rzeki na odcinku od L1 do L2,

• przepływ i ładunki zanieczyszczeń w przekroju zrzutu ścieków przy założeniu, że doprowadzane ścieki zostaną całkowicie wymieszane z wodą odbiornika w tym przekroju,

• wielkość dopływu wód gruntowych i zawartych w nich ładunków zanieczyszczeń do rzeki na odcinku od L2 do L3.

Na koniec porównałyśmy wyniki z normami prawnymi i sklasyfikowałyśmy wodę.

3. Karta pomiarowa

Parametr	jednostka	wartość
Przekrój kontrolny A
Przepływ wody w rzece	m3/h	2150
stężenie zanieczyszczeń w rzece
BZT 5	gO2/m3	4
chlorki	g/m3	150
siarczany	g/m3	167
azot całkowity	gN/m3	3,2
fosfor ogólny	gP/m3	0,7
przekrój kontrolny C
przepływ wody w dopływie bocznym	m3/h	450
stężenie zanieczyszczeń w rzece
BZT 5	gO2/m3	7,6
chlorki	g/m3	125
siarczany	g/m3	134
azot całkowity	gN/m3	3
fosfor ogólny	gP/m3	0,3
ścieki
ilość dopływających ścieków	m3/h	290
stężenie zanieczyszczeń w ściekach
BZT 5	gO2/m3	21,5
chlorki	g/m3	150
siarczany	g/m3	95
azot całkowity	gN/m3	21,5
fosfor ogólny	gP/m3	2,8
Dane dodatkowe
Jednostkowe natężenie dopływu wód gruntowych	m3/km/h	5
Stężenie zanieczyszczeń w wodach gruntowych
BZT 5	gO2/m3	0,1
chlorki	g/m3	150
siarczany	g/m3	100
azot całkowity	gN/m3	0,3
fosfor ogólny	gP/m3	0,01
Długość odcinka L1	km	3,1
Długość odcinka L2	km	6,5
Długość odcinka L3	km	7,5
Długość odcinka L4	km	0,1
Średnia szybkość przepływu wody w rzece	m/s	0,2
Średnia szybkość przepływu wody w dopływie bocznym	m/s	0,9
Temperatura obliczeniowa	C	13,5
Stałą szybkości biodegradacji w temp. 20 C (k 20B)	1/d	0,8

4. Przeliczenia

• Całkowity ładunek poszczególnych zanieczyszczeń w rzece:

Ł - Ładunek zanieczyszczeń [ g/h ]

C - Stężenie danego zanieczyszczenia [g/m³ ]

Q - Przepływ wody [m³/h ]

• Dopływ wód gruntowych:

Q - Całkowity dopływ wód gruntowych [m³/h ]

q - jednostkowe natężenie dopływu wód gruntowych [m³/km/h ]

L - Długość wybranego odcinka rzeki [ km ]

• Stała szybkości biodegradacji w danej temperaturze (wzór z instrukcji)

• Wielkość wskaźnika BZT₅ w rzece w odniesieniu do punktu początkowego (wzór z instrukcji)

• stężenie zanieczyszczeń w ściekach:

Ł - Ładunek zanieczyszczeń [ g/h ]

C - Stężenie danego zanieczyszczenia [g/m³ ]

Q - Przepływ wody [m³/h ]

• Czas przepływu wody na wybranym odcinku:

t - Czas przepływu wody na wybranym odcinku

L - Długość odcinka

V - Średnia szybkość przepływu wody w dopływie bocznym

5. Wyniki analiz

Parametr	Jednostka	Wartość
Charakterystyka rzeki przekroju A
Ładunki zanieczyszczeń
- BZT5	kgO2/h	8,6
- chlorki	kg/h	323
- siarczany	kg/h	359
- azot całkowity	kgN/h	6,9
- fosfor ogólny	kgP/h	1,5
Charakterystyka rzeki przekroju C
Stała szybkości biodegradacji w temp. Obliczeniowej (kB)	1/d	0,6
Czas przepływu wody na odcinku L4	d	0,001
Ładunki zanieczyszczeń:
- BZT5	kgO2/h	3,4
- chlorki	kg/h	56
- siarczany	kg/h	60
- azot całkowity	kgN/h	1,4
- fosfor ogólny	kgP/h	0,1
BZT5 doplywu bocznego przed wlotem do glownej rzeki	kgO2/h	3,4
Charakterystyka rzeki po przyjęciu dopływu bocznego
Całkowity dopływ wód gruntowych na odcinku L1	m3/h	16
Ładunki zanieczyszczeń w wodach gruntowych (L1)
- BZT5	kgO2/h	0,002
- chlorki	kg/h	2
- siarczany	kg/h	2
- azot całkowity	kgN/h	0,00
- fosfor ogólny	kgP/h	0,0002
Całkowity dopływ wód gruntowych na odcinku L4	m3/h	1
Ładunki zanieczyszczeń w wodach gruntowych (L4)
- BZT5	kgO2/h	0,0001
- chlorki	kg/h	0
- siarczany	kg/h	0
- azot całkowity	kgN/h	0,0002
- fosfor ogólny	kgP/h	0,00001
Czas przepływu wody na odcinku L1	d	0,2
Ladunek BZT w rzece tuż przed punktem wlotu dopływu bocznego	kgO2/h	7,8
Sumaryczne ładunki i stężenia zanieczyszczeń tuż za punktem wlotu
Przeplyw calkowity	m^3/h	2616
Ładunki zanieczyszczeń
- BZT5	kgO2/h	11,2
- chlorki	kg/h	381
- siarczany	kg/h	421
- azot całkowity	kgN/h	8,2
- fosfor ogólny	kgP/h	1,6
stężenie zanieczyszczeń w rzece
BZT 5	gO2/m3	4,3
chlorki	g/m3	146
siarczany	g/m3	161
azot całkowity	gN/m3	3,1
fosfor ogólny	gP/m3	0,6
Czas przeplywu na odcinku L2-L1	d	0,2
BZT5 Przed zrzutem sciekow	kgO2/h	10,0
Wody gruntowe na odcinki L2-L1 - Ilosc wod gruntowych	m3/h	17,0
Ładunki zanieczyszczeń w wodach gruntowych L2-L1
- BZT5	kgO2/h	0,002
- chlorki	kg/h	3
- siarczany	kg/h	2
- azot całkowity	kgN/h	0,005
- fosfor ogólny	kgP/h	0,0002
Przeplyw calkowity w punkcie zrzutu sciekow		2923
Punkt zrzutu sciekow
Ładunki Ścieków:
BZT 5	kgO2/h	6,2
chlorki	kg/h	44
siarczany	kg/h	28
azot całkowity	kgN/h	6,2
fosfor ogólny	kgP/h	0,8
Ładunki zanieczyszczen w punkcie zrzutu sciekow
BZT5	kgO2/h	16,3
chlorki	kg/h	427
siarczany	kg/h	450
azot całkowity	kgN/h	14,5
fosfor ogólny	kgP/h	2,5
BZT5	gO2/m3	5,6
Wody gruntowe na odcinki L3-L2 - Ilosc wod gruntowych	m3/h	5,0
Ładunki zanieczyszczeń w wodach gruntowych L3-L2
- BZT5	kgO2/h	0,0
- chlorki	kg/h	1
- siarczany	kg/h	1
- azot całkowity	kgN/h	0,00
- fosfor ogólny	kgP/h	0,0001
Czas przeplywu na odcinki L3-L2	d	0,1
BZT5 w punkcie "B"	kgO2/h	15,7
Przeplyw w punkcie B		2928
Ładunki zanieczyszczen w punkcie B
- BZT5	kgO2/h	15,7
- chlorki	kg/h	428
- siarczany	kg/h	451
- azot całkowity	kgN/h	14,5
- fosfor ogólny	kgP/h	2,5
Stężenie zanieczyszczeń w rzece
BZT 5	gO2/m3	5,4
chlorki	g/m3	146
siarczany	g/m3	154
azot całkowity	gN/m3	4,9
fosfor ogólny	gP/m3	0,8

Lp.	Wskaźnik jakości	Jednostka	Wartości graniczne w klasach I-V					Wyliczone wartości stężeń
			wody		I	II	III		IV	V
1	BZT5	mg O2/l	2	3	6	12	>12	5,4
2	Azot całkowity	mg N/l	2,5	5	10	20	>20	4,9
3	Fosfor ogólny	mg P/l	0,2	0,4	0,7	1	>1,0	0,8
4	Siarczany	mg SO4/l	100	150	250	300	>300	154
5	Chlorki	mg Cl/l	100	200	300	400	>400	146

6. Wnioski:

• Zgodnie z rozporządzeniem z dnia 11.02.2004r. badaną wodę musimy zakwalifikować do IV klasy czystości ponieważ stężenie fosforu ogólnego znajduję się w zakresie klasy IV, mimo że inne substancje w mniejszym stopniu zanieczyszczają wodę;

• Nie powinno się wykorzystywać takiej wody przed jej uzdatnieniem. Po oczyszczeniu możemy ją wykorzystać do zaopatrzenia ludności,(pod warunkiem wysoko sprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w tym utleniania, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym, dezynfekcji -ozonowania i chlorowania końcowego).

• Jakość wody w największym stopniu pogarsza fosfor ogólny. Po usunięciu tych zanieczyszczeń z wody można by zaliczyć ją do klasy III. Duża zawartość tej substancji może świadczyć o zanieczyszczeniu wody nawozami rolniczymi albo ściekami gospodarczymi, gdyż fosforany znajdują się w detergentach.

• Gdybyśmy rozpatrywały czystość wody pod względem samego azotu całkowitego, mogłybyśmy zaliczyć ją do wód klasy I.