Методические основы проведения оценки воздействия на водные ресурсы

Опасное для здоровья людей снижение качества питьевой воды, вследствие интенсивного загрязнения источников водоснабжения и санитарно-эпидемиологического состояния водных объектов рекреационного назначения, является важнейшим фактором изменения среды обитания человека и играет важную роль при определении степени экологического неблагополучия территорий.

Взаимодействие различных критериев оценки качества вод должно основываться на приоритете требований того водопользования, чьи критерии жестче. Например, если водный объект одновременно используется для питьевого и рыбохозяйственного назначения, то к оценке качества вод могут предъявляться более строгие требования (рыбохозяйственные и экологические) /38, 52/. Утвержден Порядок организации разработки и утверждения ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в воде рыбохозяйственных водных объектов, зарегистрированный в Минюсте РФ 6 декабря 1995 г. № 987.

Сброс в водные объекты возвратных (сточных вод), содержащих вещества или продукты трансформации веществ в воде, для которых не установлены ПДК, запрещается («Правила охраны поверхностных вод», пункт 3.2). Заказчик (водопользователь) обязан за свой счет и в сроки, согласованные с органами Минприроды России, организовать разработку соответствующих нормативов на вещества, на которые не установлены ПДК, и методов их анализа на уровне ПДК («Правила охраны поверхностных вод», пункт 4.5).

Одним из основных внешних диффузных (равномерно распределенных по всему потоку) источников поступления в водный объект веществ является неорганизованный поверхностный сток. В этом случае интенсивность аллохтонного поступления вещества в водный объект определяется по формуле:

, (4.17)

где Q_noв и С_пов — расход и концентрация вещества в поверхностном стоке соответственно, м³/с и г/м³;

L — протяженность водосборной территории вдоль водного объекта, м;

w — площадь живого сечения потока, м².

При отсутствии диффузного поступления вещества извне величина f принимается равной нулю.

Для консервативного вещества прогноз качества воды при наличии его внешнего диффузного поступления в водный объект производится по формуле:

. (4.18)

Если в водный объект поступают сточные воды одного или нескольких выпусков, то прогноз качества воды осуществляется на основе баланса масс веществ с учетом их возможной трансформации в водной среде. Расчет концентрации вещества в максимально загрязненной струе производится в этом случае по формуле:

, (4.19)

где С — концентрация вещества в фоновом створе, г/м³;

С_СТi — концентра-i вещества в сточных водах i-ro выпуска, г/м³;

n_i — кратность разбавления сточных вод 1-го выпуска в контрольном створе;

х_ф и х_стi — расстояния от нового створа и выпусков сточных вод до контрольного створа, м;

N — количество выпусков сточных вод.

Для консервативных веществ расчет ведется по этой же формуле при величине коэффициента не консервативности k = 0.

Если в водный объект одновременно поступают сточные воды организованных выпусков и неорганизованный поверхностный сток с территории, то решение определяется в соответствии с принципом суперпозиции для неконсервативных веществ по формуле:

. (4.20)

Для консервативных веществ в этом случае используется формула:

. (4.21)

Сброс сточных вод в канализацию городов является платным, согласно Постановления Правительства российской Федерации от 31 декабря 1995 года № 1310, «О взимании платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов». Нормативы качества сбрасываемых сточных вод в канализацию городов утверждается индивидуально для каждого города.

При наличии области загрязненных или некондиционных вод на определенном расстоянии х₁ от эксплуатационной скважины и группы скважин («большой колодец») время подтягивания загрязненных вод в плоско радиальном потоке в любую точку, находящуюся на расстоянии х₂ (по линии тока) от водозабора, определяется по формуле:

, (4.22)

где Q — дебит водозаборного сооружения, м³/сут.;

т — мощность водоносного горизонта, м;

п — пористость водоносных пород.

Если требуется найти время поступления к водозаборному сооружению первых порций загрязненной воды, то х₂ 0, и тогда

. (4.23)

Если же рассматривать любую точку фронта загрязнения, перпендикулярного к линии тока водозабор — х_1, отстоящую на расстоянии у₁от этой линии, то время движения от этой точки будет равно:

, (4.24)

где r₁ и r₂— соответственно начальное и конечное положения точки.

и , (4.25)

В условиях «потока» время движения загрязненных вод внутри области питания по главной линии тока от границы загрязненных вод до участка водозабора определяется по формуле:

, (4.26)

, (4.27)

где х₁ - расстояние по кратчайшей линии от границы загрязненных вод до водозаборного сооружения, м;

v_c — скорость естественного потока подземных вод, м/сут.

Знак «+» или «-» соответствуют движению по потоку или против потока; в последнем случае х_i абсцисса имеет отрицательное значение.

Во время движения от любой другой точки границы загрязненных вод определяются зависимостью:

, сут., (4.28)

где х₁ и у₁ – абсцисса и ордината начального положения.

Прогноз загрязнения грунтовых вод вблизи хранилищ жидких отходов. Время смыкания уровня грунтовых вод со сточными водами, фильтрующимися с поверхности, для условий однородного строения зоны аэрации и постоянного уровня сточных вод в хранилище определяется по формуле:

, (4.29)

где Н₀ — глубина слоя сточных вод в хранилище, м;

k, т'— коэффициент фильтрации и мощность пород зоны аэрации, м;

n — пористость.

Как следует из приведенной формулы, время проникновения фильтрата до уровня грунтовых вод зависит от фильтрационных свойств пород зоны аэрации. Обычно это очень небольшой период. Так, при к > 0,5 м/сут. он не превышает нескольких суток даже при относительно больших мощностях зоны аэрации (т' > 10 м); при k < 0,01 м/сут. он возрастает до нескольких сотен суток.

При многослойном строении зоны аэрации и значительном различии слоев по проницаемости для расчетов применяются более сложные формулы. Однако во всех случаях время проникновения загрязнения в грунтовые воды определяется движением в наиболее проницаемом слое.

Если при сбросе сточных вод с постоянным расходом Q на поверхность площадью F приведенный расход q ~ Q/F меньше или равен коэффициенту фильтрации k пород подстилающего слоя, то сбрасываемые сточные воды полностью фильтруются, не образуя на поверхности земли столба сточных вод. В этом случае время достижения сточными водами уровня грунтовых вод может быть определено по формуле:

. (4.30)

Если пропускная способность подстилающего слоя меньше приведенного расхода сбрасываемых сточных вод q > к, то на поверхности земли образуется слой воды. В этом случае время фильтрации сточных вод с поверхности земли до уровня грунтовых вод определяется по формуле:

. (4.31)

После попадания сточных вод в водоносный горизонт они движутся по пласту, смешиваясь с фунтовыми водами. Скорость движения загрязненных вод вниз по потоку при их фильтрации из хранилища вытянутой формы оценивается по формуле:

, (4.32)

где q — фильтрационные потери на единицу длины хранилища, м²/сут.;

v_c — скорость фильтрации естественного потока подземных вод, определяемая из соотношения v_с = k * i, где k — коэффициент фильтрации водоносного горизонта,

i — градиент уклона потока.

Для хранилища круглой или изометрической формы расстояние х, на которое произойдет перемещение загрязненных вод по пласту за время t под влиянием фильтрационных потерь из хранилища Q и естественного движения подземных вод со скоростью v_e, определяется по формуле:

. (4.33)

Оценка степени загрязнения водных объектов при аварийной ситуации на нефтепроводах.

Степень загрязнения водных объектов определяется массой растворенной и (или) эмульгированной в воде нефти.

Масса нефти, загрязняющей толщу воды, рассчитывается по формулам ИПТЭР:

- для водоемов

, (4.34)

- для водотоков

. (4.35)

Концентрация насыщения Сн принимается в зависимости от типа водного объекта. Данные о фоновой концентрации Сф могут быть получены в местных органах, контролирующих водные объекты, или определены по результатам лабораторных анализов проб воды, отобранных вне зоны загрязнения.

Для получения предварительных данных может использоваться метод экспертных оценок загрязнения водных объектов без применения его в расчетах ущерба окружающей среде.

Масса нефти, принимаемая для расчета платы за загрязнение водного объекта при авариях на магистральных нефтепроводах (Му), рассчитывается по формуле:

(4.36)

Экономическая оценка ущерба от загрязнения подземных вод и связанных с ними других компонентов природной среды может быть использована для:

- обоснования размеров сумм возмещения ущерба;

- полного учета затрат при технико-экономическом обосновании проектируемых хозяйственных мероприятий, реализация которых может привести к загрязнению подземных вод и связанных с ними других компонентов природной среды;

- определения стоимости защитных мероприятий на объектах, где выявлена тенденция к загрязнению подземных вод и связанных с ними других компонентов природной среды;

- определения стоимости мероприятий по реабилитации подземных вод на загрязненных территориях;

- компенсации убытков, понесенных иными природопользователями.

Оценка степени загрязнения подземных вод производится сопоставлением их качества с фоновым состоянием подземных вод и требованиями, предъявляемыми к качеству воды в зависимости от цели водопользования по нормируемым показателям.

Степени загрязнения подземных вод рассматриваются для двух случаев:

а) значения одного или нескольких нормируемых показателей превышают фоновое состояние и увеличиваются во времени, но остаются ниже нормативов и требований, установленных согласно требованиям ГОСТ Р 51232-98, ГОСТ 2761-84, ГОСТ 13273-88, СанПиН 2.1.4.544-96, ТУ 10.04.06.132-88;

б) значения одного или нескольких нормируемых показателей превышают нормативы и требования, установленные согласно требованиям ГОСТ Р 51232-98, ГОСТ 2761-84, ГОСТ 13273-88, СанПиН 2.1.4.544-96, ТУ 10.04.06.132-88.

В общем случае ущерб (Вр) как суммарное стоимостное выражение всей совокупности затрат, ущерба подземным водам и другим компонентам окружающей природной среды и убытков, вызванных экологическим правонарушением, определяется по формуле:

, (4.37)

где Згр - затраты на изучение объекта загрязнения подземных вод, прогноз дальнейшего развития этого процесса и выработку решения по ликвидации загрязнения или компенсации его последствий;

Ущ1 - ущерб подземным водам как полезному ископаемому, использование которого в связи с загрязнением должно быть ограничено или невозможно;

Уб1 - убытки, которые несут недропользователи, эксплуатирующие подземные воды, в связи с их загрязнением, включая упущенную выгоду;

Ущ2 - ущерб другим компонентам окружающей природной среды (почва, поверхностные воды суши и морские воды, флора и фауна) в связи с загрязнением подземных вод, затрудняющим или делающим невозможным использование этих компонентов по заданному назначению;

Уб2 - убытки природопользователей в связи с ограничением использования других компонентов окружающей природной среды из-за загрязнения подземных вод.

В ситуации, когда значения одного или нескольких нормируемых показателей качества подземных вод превышают фоновое состояние и увеличиваются во времени, но остаются ниже соответствующих нормативов и требований, и они не влияют на изменение других компонентов окружающей природной среды, величина ущерба Вр определяется по формуле:

. (4.38)

В этом случае основные затраты на изучение объекта загрязнения включают затраты на проведение наблюдения за состоянием подземных вод.

В тех ситуациях, когда значения одного или нескольких нормируемых показателей качества подземных вод превышают соответствующие нормативы и требования и загрязнение произошло на участке действующего водозабора в процессе его эксплуатации или на участке проектируемого водозабора подземных вод, но это загрязнение не влияет на другие компоненты окружающей природной среды, два последних члена формулы (4.39) принимаются равными нулю, т.е. Ущ2 = 0 и Уб2 = 0; и величина ущерба Вр определяется по формуле:

. (4.39)

Величина ущерба Ущ1 складывается из ущерба, который понесет собственник ресурсов (государство) в связи с уменьшением (прекращением) платы за пользование недрами (Ущ(рес)), и затрат (Зс), связанных с проведением мероприятий по санации очага загрязнения (при необходимости).

Величина ущерба Ущ1 определяется по формуле:

, (4.40)

где Ущ(рес) - ущерб собственника ресурса;

Зс - затраты на санацию очага загрязнения.

Убытки Уб1 в связи с загрязнением подземных вод на участке действующего или проектируемого водозабора связаны с возможным выходом из строя или усложнением условий эксплуатации действующих систем водозабора. В этих случаях возможны два варианта компенсации негативных последствий.

Вариант а. Использовать существующие или запроектированные системы отбора подземных вод в связи с загрязнением последних невозможно и требуется привлекать другие альтернативные источники воды.

Вариант б. Использование существующих и запроектированных систем отбора воды возможно при условии проведения дополнительных мероприятий по очистке добытой воды, изоляции водозаборов от источников загрязнения и искусственного пополнения запасов подземных вод, переоборудования водозаборных скважин и т.д.

В ситуациях, когда отмечается загрязнение подземных вод, которые в настоящее время не используются, но могут явиться объектом эксплуатации в будущем, а загрязнение подземных вод не влияет на другие компоненты окружающей природной среды, величина ущерба Вр рассчитывается по формуле:

, (4.41)

В тех ситуациях, когда загрязнение подземных вод не приводит к изменениям условий их использования как полезного ископаемого, в том числе и в перспективе, но оказывает негативное влияние на другие компоненты окружающей природной среды, величина ущерба (Вр) рассчитывается по формуле:

. (4.42)

При этом величины Ущ2 и Уб2 определяются в соответствии с правилами и методами, принятыми для оценки ущерба и убытков при загрязнении других природных сред и объектов.

Определение затрат на изучение объектов загрязнения (Згр) осуществляется в соответствии с программой работ по исследованию факта загрязнения подземных вод.

Убытки, связанные с компенсацией системы отбора подземных вод, определяются по стоимости принятого варианта реорганизации системы эксплуатации, выбор которого определяется конкретными геолого-гидрогеологическими условиями, техническими возможностями и экономическими соображениями и обосновывается в специальном технико-экономическом обосновании, составленном по результатам геолого-разведочных и проектно - изыскательских работ, проведенных для изучения сформировавшейся или формирующейся области загрязнения подземных вод.

Прирост затрат - убытки - (Уб1) для компенсации негативных последствий загрязнения подземных вод, рассчитывается по формуле:

, (4.43)

где К - капиталовложения в создание новой или реконструкцию существующей системы эксплуатации подземных вод, включающие в общем случае:

- затраты на проведение необходимых проектно - изыскательских работ, в том числе поиски и разведку альтернативного месторождения;

- затраты на строительство и оборудование объектов новой или реконструируемой системы: водозаборных сооружений; станций водоподготовки; насосных станций; сооружений для искусственного пополнения запасов подземных вод; магистральных водовспомогательных зданий и сооружений;

- плату за отвод земли и компенсационные выплаты за ограничение хозяйственной деятельности в зонах санитарной охраны действующих водозаборов.

В тех случаях, когда действующая система водоснабжения или ее отдельные элементы подлежат ликвидации, капиталовложения К должны быть уменьшены на величину ликвидной стоимости высвобождающихся основных фондов и стоимости земельных угодий, возвращаемых в хозяйственный оборот.

Сн и Сс - себестоимость 1 м³ воды в точке распределительного узла системы водоснабжения соответственно в новой (реконструированной) и существующей системе. Учитываются текущие издержки по всем элементам системы, в том числе плата за пользование недрами. Затраты по распределительной сети, не зависящей от источника водоснабжения, не учитываются. Затраты, связанные с работой сооружений по защите водозаборов от загрязнения, искусственному пополнению запасов и т.д., также учитываются при оценке себестоимости воды. Q - плановая производительность системы водоснабжения, подлежащей ликвидации или реконструкции, м³/год; Е - минимальный норматив эффективности капиталовложений, принимаемый равным 0,08 - 0,12, год(-1).

Величину среднегодового ущерба собственника ресурса (Ущ(рес)), определяют по формуле:

, (4.44)

где Ц - средняя для данного региона отпускная цена на тот или иной тип подземных вод (без налога на добавленную стоимость и платы за пользование водным объектом), руб/м³;

Q₁ и Q₂ - эксплуатационные запасы подземных вод на рассматриваемом участке соответственно до и после загрязнения подземных вод, м³/сут;

n₁ и n₂ - ставки регулярных платежей за пользование недрами для добычи подземных вод, дифференцированные в зависимости от их качества и условий эксплуатации, соответственно до и после загрязнения, % от цены.

В соответствии с «Положением о порядке и условиях взимания платежей за пользование недрами, акваторией и участками морского дна», утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 28 октября 1992 г. N 828 (Собрание актов Президента и Правительства Российской Федерации, 1992, N 18, ст. 1466), эти ставки составляют:

- для пресных подземных вод - 2 – 8 %;

- для минеральных вод и в случаях, когда пресные подземные воды в установленном порядке отнесены к общераспространенным полезным ископаемым, - определяются субъектами Российской Федерации.

Затраты, вызванные необходимостью проведения санационных мероприятий (Зс), для расчета величины ущерба Ущ1, определяются по формуле:

, (4.45)

где К - капиталовложения в сооружение и оборудование для ликвидации очага загрязнения (дренажные системы, скважины, установки по очистке воды, режимная сеть, трубопроводы, насосные станции, вспомогательные сооружения и т.п.), руб.;

Сt - текущие издержки (без амортизации) на проведение мероприятий по ликвидации очага загрязнения в t-м году, (руб./год);

Пt - сумма, полученная от реализации попутной товарной продукции в t-м году (в случае ее возникновения), руб/год. Т - плановый срок работ по ликвидации очага загрязнения.

Оценка экономических убытков от загрязнения подземных вод может быть представлена в двух вариантах.

Вариант 1. Приведенная к единовременным затратам (капитализированная) - Уб(кап), руб.;

Вариант 2. Приведенная к текущим издержкам - Уб(тек), руб./год.

Эти показатели функционально связаны между собой нормативом эффективности капиталовложений Е, год(-1);

. (4.46)

Выбор того или иного варианта оценки зависит от характера ее дальнейшего применения: для обоснования размеров единовременного платежа, например, рекомендуется использовать капитализированную оценку Уб(кап); для обоснования ежегодных компенсационных выплат Уб(тек).