Ćwiczenie nr 5 czwartek, 30.04.2009 r.
Temat: MONITORING POWIETRZA
Sekcja 1
Skład sekcji:
Anna Michałowska
Katarzyna Piaskowy
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 |
m3/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.