Расчет коэффициента комплексности загрязненности

Исходная информация

Примеры расчета комплексных показателей степени загрязненности воды

По результатам химического анализа воды реки Р в створе А за 1997 г. необходимо дать комплексную оценку степени ее за­грязненности. Для этого составляют выборочную таблицу ис­ходных данных, в которую заносят результаты анализа за весь рассматриваемый период (табл.). Выборку делают только по тем ингредиентам, которые должны учитываться в комплекс­ной оценке. В данном случае N_fi =16.

Коэффициент комплексности загрязненности воды К рассчитывается по результатам химического анализа каждой пробы воды. Полученный при этом вариационный ряд значений К характеризует исследуемый период наблюдений за состоянием загрязненности воды водного объекта в конкретном пункте на­блюдений.

С целью достижения сопоставимости результатов рас­чета коэффициента К при характеристике рассматриваемого временного интервала для вычислений используются результаты анализа с одинаковым либо близким числом ингредиентов, оп­ределяемых в процессе химического анализа проб воды. Опыт­ным путем установлено, что в результатах анализа различие по количеству учитываемых при расчете К ингредиентов не должно превышать 30 %. В конечном итоге получают вариационный ряд значений коэффициента комплексности К, который дает на­глядное представление о том, как варьирует комплексность загрязненности воды в течение изучаемого периода. Для полной характеристики найденной совокупности значений К целесооб­разно применять логически и теоретически обоснованные стати­стические характеристики, рассчитанные по общепринятым формулам: средние значения, ошибки средней m_Kср, а также по­казатели вариации – экстремальные величины К_тin и К_тax, раз­мах вариации R_K, среднее квадратическое отклонение s_к, дис­персию s_к ².

Для каждого результата анализа (для каждой пробы воды) определяют число ингредиентов из суммы всех учитывае­мых, по которым есть данные. В 1997 г. в пробах воды за 14 ян­варя было определено содержание 16 веществ, за 12 августа – 15 веществ, за 18 ноября – 13 веществ и т. д. Разность между количеством учитываемых и определенных ингредиентов во всех пробах воды не превышает 30 %, что позволяет перейти непо­средственно к расчету коэффициента комплексности К.

В результате химического анализа, сделанного 14 января, определено
16 ингредиентов (N_fj = 16). По 10 из них наблюдались превышения ПДК
(N^’_fj = 10). Следовательно, К_fj = 100%=62,5%

В результате химического анализа, проведенного 13 февраля, 11 марта, 15 апреля, N_fj = 16, N^’_fj = 10 и аналогично К_fj = 62,5 %.

В результате химического анализа проб воды от 12 мая определены 15 ингредиентов (N_fj = 15). По 8 из них наблюдались превышения ПДК (N^’_fj = 8). Тогда

Кfj =		× 100% = 53,3%.

Аналогично проводят расчет по результатам анализа за все остальные даты отбора проб воды. В итоге для 1997 г. по­лучают вариационный ряд значений К: 62,5; 62,5; 62,5; 62,5; 53,3; 56,2; 62,5; 46,7; 56,2; 64,3; 69,2; 60 %. Ранжированный ряд при этом выглядит следующим образом: 46,7; 53,3; 56,2; 56,2; 60,0; 62,5; 62,5; 62,5; 62,5; 62,5; 64,3; 69,2 %.

Для полученного ряда определяют следующие стати­стические показатели: К_min = 46,7 %; K_max = 69,2 %; R_K = 22,5 %; К_ср = 59,9%; s_к ² = 35,0;
s_к = 5,91; m_Kср = 1,71_.

Полученные расчетные характеристики позволяют сделать следующие выводы.

Значения коэффициента комплексности загрязненности во­ды реки Р в створе Л в 1997 г. изменялись с вероятностью 99,7 % в пределах 59,9 ± 3 × 1,7 %, а доверительные границы составили от 54,8 до 65,0 %. Среднее значение коэффициента комплексно­сти превышает свою ошибку более чем в три раза, что дает осно­вание считать ее достоверной.

Вода реки Р в створе А обладала в течение всего проанализированного периода высокой комплексностью загрязненности. Большое число определенных ингредиентов являлось загрязняющим. Как пра­вило, это были легкоокисляемые органические вещества (по БПК₅), аммонийный и нитритный азот, нефтепродукты, фенолы, СПАВ, соединения железа, меди, цинка, никеля. Химический состав воды подвержен существенным изменениям в течение го­да – размах варьирования коэффициента комплексности соста­вил 22,5 %. Анализ загрязненности воды с помощью К показал, что для оценки степени загрязненности воды реки в этом створе целесообразно использовать комплексный метод, учитывающий одновременно всю совокупность загрязняющих воду веществ.

Дата добавления: 2014-12-26