Системный подход к изучению качества воды водных объектов предусматривает рассмотрение их как открытые системы, в которых происходит обмен энергией и веществом с окружающей средой. Качество поверхностных вод определяется двумя группами факторов: внешними воздействиями в виде аллохтонных (поступающих извне водного объекта) источников загрязнения и внутриводоемными процессами, включающими в себя процессы самоочи-
82 Экология города щения и образования автохтонных (порожденных в самом водном объекте) источников загрязнения. Внешние источники воздействия классифицируются по происхождению, локализации, продолжительности воздействия, виду носителя загрязняющих компонентов и виду загрязнения. По происхождению источники загрязнения делятся на природные и антропогенные. К природным источникам загрязнения относятся атмосферные (атмосферные осадки), гидросферные (озера, притоки, грунтовые и подземные воды, формирующие сток водного объекта) и литосферные (подверженные эрозии и выщелачиванию склоны русл). Основными антропогенными источниками загрязнения являются промышленные (выпуски производственных сточных вод, загрязненные территории предприятий, свалки промышленных отходов), коммунальные (выпуски хозяйственно-бытовых сточных вод, территории населенных пунктов, свалки бытовых отходов), сельскохозяйственные (пахотные поля, огороды, животноводческие предприятия) и транспортные (транспортные средства, автодороги, трубопроводы). Указанные источники воздействия, за исключением сельскохозяйственных, типичны для городских водных объектов. Сельскохозяйственные источники загрязнения находятся в пригородной зоне. Литосферные источники в пределах городов частично изолированы облицовкой берегов. По локализации источники воздействия на водные объекты делятся на точечные, площадь контакта которых с водным объектом существенно меньше площади загрязненной зоны этого объекта; линейные, площадь контакта которых с водным объектом представляет собой линию, и площадные, влияние которых проявляется рассредоточенно по площади водного объекта. Примером точечных источников загрязнения могут служить выпуски сточных вод из систем водоотведения или небольшие притоки. Линейные источники воздействия встречаются в виде стока с поверхности водосбора, выпусков сточных вод через специальное рассеивающее устройство (рассеивающий выпуск). Площадные источники воздействия: акватории портов, стоянки маломерных моторных судов, места донной добычи полезных ископаемых — песка, гравия, нефти, газа и др. По продолжительности воздействия источники загрязнения бывают постоянными, периодическими и эпизодическими. Носители загрязняющих веществ, как правило, сточные, инфильтрационные и подземные воды, возвратные воды орошения и дренажные воды, поверхностный сток с загрязненной территории, атмосферные осадки. Источники воздействия на водный объект могут приводить к его химическому, физическому и биологическому загрязнению. Химическое загрязнение проявляется через сверхнормативное содержание веществ в поверхностных водах. Для физического загрязнения характерно повышение температуры воды за счет поступления в водный объект подогретых вод (тепловое загрязнение) или наличие радионуклидов (радиоактивное загрязнение). Биологическое воздействие на водный объект сопровождается поступлением в него болезнетворных микробов, яиц гельминтов, мелких водорослей, дрожжевых и плесневых грибов (гидрофлорное загрязнение).
Раздел 3. Водная среда города 83 Наиболее существенный вклад в загрязнение водных объектов вносят аллохтонные источники, особенно антропогенного происхождения. Основными из них являются выпуски сточных вод промышленных предприятий, выпуски городских сточных вод, транспортные источники загрязнения и поверхностный сток с загрязненных территорий. На протяжении длительного периода выпуски сточных вод промышленных предприятий являлись самой существенной причиной загрязнения водных объектов. В настоящее время природоохранная политика в Украине, направленная на ограничение сброса промышленных сточных вод в водные объекты, вплоть до запрещения сброса неочищенных сточных вод в пределах городской черты, несколько изменила соотношение между различными источниками загрязнения. Более существенную роль в загрязнении городских водных объектов приобрел загрязненный поверхностный сток с урбанизированных территорий и территорий промышленных площадок. Вместе с тем воздействие промышленных сточных вод на качество воды водных объектов по-прежнему достаточно велико. Количество, состав и содержание загрязняющих веществ в промышленных сточных водах чрезвычайно разнообразны и определяются характером технологических процессов, составом очистных сооружений и рядом других факторов. Загрязняющие вещества в них могут содержаться в грубодисперсном состоянии (крупность частиц более 0,1 мм), в виде эмульсии или суспензии (крупность частиц от 0,1 мкм до 0,1 мм), в коллоидном состоянии (частицы крупностью от 0,001 до 0,1 мкм) или в растворенном виде. Обобщенная характеристика промышленных сточных вод для основных отраслей промышленности приведена в табл. 3.6. Информация о количестве и составе сточных вод представляется каждым предприятием в формах государственной статистической отчетности, Городские сточные воды представляют собой смесь хозяйственно-бытовых сточных вод города и производственных сточных вод. Обычно они проходят очистку на городских очистных сооружениях. В отличие от промышленных сточных вод хозяйственно-бытовые имеют сравнительно стабильный состав. Для них характерны преобладание органических загрязняющих веществ над минеральными (примерное соотношение органических и минеральных веществ в неочищенных сточных водах составляет 5:1) и устойчивый температурный режим на уровне 15—20 °С круглогодично. Примерный состав хозяйственно-бытовых городских сточных вод при различных способах очистки приведен в табл. 3.7. Количество городских сточных вод зависит от численности населения и может быть ориентировочно определено по нормам водоотведения бытовых сточных вод от жилых районов (табл. 3.8). При наличии городских очистных сооружений информация о количестве и составе городских сточных вод представляется в формах государственной статистической отчетности очистных сооружений. При отсутствии очистных сооружений для хозяйственно-бытовых сточных вод города или населенного пункта количество загрязняющих веществ в них определяется по удельным нормам на одного жителя (табл. 3.9).
84
Экология города
Таблица 3.6. Ориентировочный состав сточных вод для основных отраслей промышленности
Отрасль Показатель Концентрация, г/м3 Черная металлургия Взвешенные вещества 200-500 Окалина 3000-20 000 Железо 300-500 Фенолы 700-1000 Смолы и масла 700-1000 Железный купорос до 700 Серная кислота до 300 Цветная металлургия Взвешенные вещества 100-8000 Цветные металлы 1,5-170 Нефтепромыслы Взвешенные вещества 150-11 000 Хлориды 500-180 000 Нефтепродукты 100-5000 Железо 10-150 Сероводород 25-400 Текстильное производство Взвешенные вещества 250-40 000 Животный жир 8000-12 000 БПК20 600-20 000 ПАВ 50-120 Коксохимические заводы Взвешенные вещества 300-500 БПК5 800-3000 Аммиак 200-3000 Фенолы 400-1800 Смолы и масла 300-500 Цианиды и роданиды 100-400 Нефтеперерабатывающие Взвешенные вещества до 300 заводы с нефтехимически- Нефтепродукты 150-15 000 ми производствами БПК5 150-7000 Целлюлозно-бумажные Взвешенные вещества 400-2000 заводы БПК5 100-2000 Машино- и автомобиле- Взвешенные вещества 100-200 строение Цианиды 70-120 Хром 40-60 Кислоты 70-100 Нефтепродукты и масла 25-40
Раздел 3. Водная среда города
85
Таблица 3.7. Ориентировочный состав городских сточных вод
Содержание, г/м3 Показатель до очистки механическаяочистка биологическаяочистка
Минеральный состав 800 680 530 Взвешенные вещества 250 120 12 Азот аммонийный 30 30 15 Азот общий 45 35 25 Фосфаты 15 15 12 Хлориды 35 35 34 ПАВ 10 9 4 БПКполн 280 150 15 БПК5 200 135 10 Таблица 3.8. Нормы водоотведения хозяйственно-бытовых сточных вод для населенных пунктов
Степень благоустройства районов жилой застройки Норма водоотведения на одного жителя, л/сут. Здания, оборудованные водопроводом, канализацией, без ваннЗдания, оборудованные водопроводом, канализацией и ваннами с местными водонагревателямиЗдания, оборудованные водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабженияНеканализованные жилые районы 125-160 160-230230-35025 Таблица 3.9. Удельные нормы содержания веществ в неочищенных хозяйственно-бытовых водах (в расчете на одного жителя)
Показатели Количество вещества, г/сут. Взвешенные вещества 65,0 БПК5 54,0 БПК20 75,0 СПАВ 2,5 Азот аммонийный 8,0 Фосфаты 3,3 Хлориды 9,0 Сульфаты 4,4 Калий 3,0
86 Экология города Основными транспортными источниками загрязнения являются наземный и водный транспорт. Загрязняющие вещества от наземных видов транспорта поступают в водные объекты с поверхностным стоком с территории города, от водного транспорта — непосредственно в водный объект. В процессе эксплуатации судов в воду поступают фенолы, соединения свинца, ароматические углеводороды, основным загрязняющим веществом являются нефтепродукты. Расчет количества нефтепродуктов, поступающих в воду за год, производится по формуле: G= Gуд , • Тнав • N, где G — количество нефтепродуктов, поступивших в водный объект за год, кг; Gуд — поступление нефтепродуктов в воду от одного судна за час работы двигателя, кг; Тнав — средняя норма работы двигателя за навигацию, час; N — число единиц флота, включая маломерный. Для маломерного флота ориентировочно удельное поступление в воду нефтепродуктов за час работы двигателя и время работы двигателя за навигационный период могут быть приняты равными 0,1 кг и 100 часов соответственно.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Источники воздействия на водные объекты» з дисципліни «Екологія міста»
