Чем цивилизованнее местность, тем грязнее сток
Доклад исполнительного директора Республиканской водной ассоциации Н. А. Правошинского "Проблема очистки дождевых и талых вод, формирующихся на городских территориях", сделанный им на международном семинаре "Очистные сооружения и современные технологии очистки бытовых и ливневых стоков, складирование и хранение твердых бытовых отходов в рамках решения экологических програм в РБ" 23 июня 1998 г.
Водоемы, а к ним, как известно, относятся реки, озера, пруды и водохранилища, являются важным градообразующим фактором. Столица РБ, все областные центры, большинство других населенных пунктов расположены на водоемах, поэтому, учитывая роль водоемов в жизни населенных пунктов, сброс бытовых и промышленных сточных вод следует осуществлять ниже их по течению. Однако это правило, к сожалению, пока не в полной мере распространяется на поверхностный сток, формирующийся на застроенной территории при ее уборке и при выпадении атмосферных осадков. Недооценка роли поверхностного стока в загрязнении водоемов была связана с недостаточной изученностью состава стоков, режима поступления, процессов, происходящих при загрязнении водоемов.
Впервые вопрос качества поверхностного стока и его роли в загрязнении водоприемников подняли врачи-гигиенисты еще в конце XIX века. Тогда по совокупности собранных материалов они приравняли их по составу к хозяйственным фекальным стокам. Тогда же был сделан вывод: крайняя неблагоустроенность городской территории и является основной тому причиной. На точке зрения "единственное спасение водоемов заключается в благоустройстве городов" было воспитано не одно поколение специалистов. Это же положение способствовало формированию определенной точки зрения у специалистов, занимающихся проблемами ливневой канализации. Эта точка зрения заключается в том, что поверхностные воды можно отводить в водоемы в пределах городской черты, так как состав этих вод по мере роста благоустройства городов якобы постоянно улучшается, не представляя опасности для водоприемников. К сожалению, положение это до недавнего времени бытовало среди специалистов как санитарных, так и природоохранных органов РБ.
Подход этот начал меняться с начала 60-х годов, когда данные сравнительно благополучных в отношении благоустройства городов Великобритании, США, Австрии засвидетельствовали снижение концентрации загрязнения стоков с городских территорий лишь на 15-20%.
Наблюдение за составом ливневых вод (а тогда в БССР началась разработка схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов) было организовано на нескольких участках Минска, представляющих собой различные типы городской территории. Сопоставление результатов наблюдения позволило установить ряд характеристик, необходимых для проектирования природоохранных мероприятий.
Загрязненность дождевых вод резко меняется на пути от туч к поверхности земли. Наблюдения показывают, что даже выпадающие осадки уже несут в себе загрязнения, которые позволяют сравнивать эти воды с обработанными в очистных сооружениях стоками. Значительное (более 30%) количество загрязнений выпадает из атмосферы в виде аэрозолей.
Состав стоков, формирующихся в зоне расположения промплощадок, в количественном отношении примерно на порядок выше, чем на остальной городской территории. Этот состав характеризуется наличием специфических, свойственных только промзонам загрязняющих веществ.
Установлена зависимость интегрального коэффициента стока ливневых вод от степени насыщенности водосбора водоинфильтрационными поверхностями. Установлены координаты гидрографа стока, образующегося при выпадении ливневых осадков. Дело в том, что гидрограф стока, характеризующий интенсивносить поступления ливневых вод в канализацию, в какой-то мере повторяет интенсивность выпадающих осадков. Для того чтобы знать, как правильно рассчитывать пропускную способность канализационных сетей и проектировать ливневую канализацию, мы определили наиболее характерные гидрографы ливневых вод.)
Установлены пределы колебания концентрации загрязнений и значения средних относимых к объему выпадающих в течение дождя осадков концентраций примесей. (Дело в том, что бытует мнение: качество дождевых вод резко меняется к концу дождя, концентрации падают. Это положение, на котором основана теория расчета отечественных очистных сооружений, справедливо лишь при расчете сооружений, обслуживающих маленькие площадки - чем протяженнее сеть, тем интенсивнее смешиваются последождевые воды, поступающие с разных участков и в итоге тем более загрязненным получается сток.)
Выявлена динамика выноса органических загрязнений стоком дождей различной интенсивности. Выявлена и зависимость дорасчета средних концентраций органических веществ по БПК, выносимых стоком разных дождей.
Дождевой сток, формирующийся на хорошо благоустроенной территории, характеризуется БПК5=12,5-160 мг/л, содержанием взвешенных веществ до 5000 мг/л, концентрацией хлоридов до 32 мг/л, содержанием нефтепродуктов, примерно равным 24 мг/л. Это данные, которые были получены при обобщении результатов более чем 20-летних наблюдений за составом стоков в районе минской площади Победы.
Поливомоечные воды формируются при мокрой уборке городской территории. По объему этот сток значительно меньше дождевого, но не учитывать этот источник загрязнения водоемов нельзя. Здесь БПК5=6-220 мг/л, концентрация взвесей - до 8000 мг/л, хлоридов - до 17 мг/л, нефтепродуктов - до 110 мг/л.
Объем стока талых вод в центре города мал благодаря регулярной снегоуборке, тем не менее "снеговые" цифры таковы: БПК 5 - до 180 мг/л, содержание взвесей - до 6000 мг/л, хлоридов- до 60 мг/л, нефтепродуктов - до 70 мг/л; налицо также значительная бактериальная загрязненность талых вод.
Средние обобщенные данные по стокам со стройплощадок: БПК 5 - до 800 мг/л, взвеси - до 11 000 мг/л, нефтепродукты - до 700 мг/л, цинк - около 5 мг/л, медь - около 2 мг/л, нитраты - до 6 мг/л.
Дождевые стоки несут с собой уже упоминавшиеся аэрозоли, продукты разрушения асфальтобетонных уличных покрытий, ГСМ, попадающие в стоки вследствие утечки из транспортных средств.
Причиной появления большой доли загрязнений ливневых стоков являются плохо укрытые транспортируемые грузы. Особенно ярко это бывает выражено на промплощадках (как и утечки ГСМ).
Вышеизложенная информация дает основания предусматривать такие меры, как повышение эффективности промышленных вентиляционных систем и регулярности уборки городских территорий. Когда качество уборки всех городов приблизится к качеству уборки центра Минска, ливневые стоки станут ощутимо чище.
Есть смысл ставить на повестку дня вопрос строительства системы перехватывающих коллекторов с расположением у их устья очистных сооружений. В Минске эта мера уже реализована примерно на 60% - вдоль Свислочи, Лошицы, Дражни проложены системы трубопроводов большого диаметра, в которые врезаны канализационные сети. Эта мера позволяет перехватить около 70% формирующихся в черте города стоков дождевых вод.
Устройство прудов-отстойников позволяет снизить БПК на 80%, содержание нефтепродуктов - на 60%. Применение фильтров с различной загрузкой (керамзит, аглопорит, щебень) эффективно, но, к сожалению, пригодно лишь для очистки стоков, поступающих с небольших территорий.
Пример ряда западноевропейских стран свидетельствует об эффективности создания в городах общегородских систем очистки поверхностных стоков. Основной проблемой очистки ливневых стоков является их спорадичность, то есть резкая неравномерность притока. Поэтому в систему утилизации этих стоков неизбежно приходится включать и регулирующие сооружения.
Сергей ЗОЛОТОВ
Водоемы, а к ним, как известно, относятся реки, озера, пруды и водохранилища, являются важным градообразующим фактором. Столица РБ, все областные центры, большинство других населенных пунктов расположены на водоемах, поэтому, учитывая роль водоемов в жизни населенных пунктов, сброс бытовых и промышленных сточных вод следует осуществлять ниже их по течению. Однако это правило, к сожалению, пока не в полной мере распространяется на поверхностный сток, формирующийся на застроенной территории при ее уборке и при выпадении атмосферных осадков. Недооценка роли поверхностного стока в загрязнении водоемов была связана с недостаточной изученностью состава стоков, режима поступления, процессов, происходящих при загрязнении водоемов.
Впервые вопрос качества поверхностного стока и его роли в загрязнении водоприемников подняли врачи-гигиенисты еще в конце XIX века. Тогда по совокупности собранных материалов они приравняли их по составу к хозяйственным фекальным стокам. Тогда же был сделан вывод: крайняя неблагоустроенность городской территории и является основной тому причиной. На точке зрения "единственное спасение водоемов заключается в благоустройстве городов" было воспитано не одно поколение специалистов. Это же положение способствовало формированию определенной точки зрения у специалистов, занимающихся проблемами ливневой канализации. Эта точка зрения заключается в том, что поверхностные воды можно отводить в водоемы в пределах городской черты, так как состав этих вод по мере роста благоустройства городов якобы постоянно улучшается, не представляя опасности для водоприемников. К сожалению, положение это до недавнего времени бытовало среди специалистов как санитарных, так и природоохранных органов РБ.
Подход этот начал меняться с начала 60-х годов, когда данные сравнительно благополучных в отношении благоустройства городов Великобритании, США, Австрии засвидетельствовали снижение концентрации загрязнения стоков с городских территорий лишь на 15-20%.
Наблюдение за составом ливневых вод (а тогда в БССР началась разработка схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов) было организовано на нескольких участках Минска, представляющих собой различные типы городской территории. Сопоставление результатов наблюдения позволило установить ряд характеристик, необходимых для проектирования природоохранных мероприятий.
Загрязненность дождевых вод резко меняется на пути от туч к поверхности земли. Наблюдения показывают, что даже выпадающие осадки уже несут в себе загрязнения, которые позволяют сравнивать эти воды с обработанными в очистных сооружениях стоками. Значительное (более 30%) количество загрязнений выпадает из атмосферы в виде аэрозолей.
Состав стоков, формирующихся в зоне расположения промплощадок, в количественном отношении примерно на порядок выше, чем на остальной городской территории. Этот состав характеризуется наличием специфических, свойственных только промзонам загрязняющих веществ.
Установлена зависимость интегрального коэффициента стока ливневых вод от степени насыщенности водосбора водоинфильтрационными поверхностями. Установлены координаты гидрографа стока, образующегося при выпадении ливневых осадков. Дело в том, что гидрограф стока, характеризующий интенсивносить поступления ливневых вод в канализацию, в какой-то мере повторяет интенсивность выпадающих осадков. Для того чтобы знать, как правильно рассчитывать пропускную способность канализационных сетей и проектировать ливневую канализацию, мы определили наиболее характерные гидрографы ливневых вод.)
Установлены пределы колебания концентрации загрязнений и значения средних относимых к объему выпадающих в течение дождя осадков концентраций примесей. (Дело в том, что бытует мнение: качество дождевых вод резко меняется к концу дождя, концентрации падают. Это положение, на котором основана теория расчета отечественных очистных сооружений, справедливо лишь при расчете сооружений, обслуживающих маленькие площадки - чем протяженнее сеть, тем интенсивнее смешиваются последождевые воды, поступающие с разных участков и в итоге тем более загрязненным получается сток.)
Выявлена динамика выноса органических загрязнений стоком дождей различной интенсивности. Выявлена и зависимость дорасчета средних концентраций органических веществ по БПК, выносимых стоком разных дождей.
Дождевой сток, формирующийся на хорошо благоустроенной территории, характеризуется БПК5=12,5-160 мг/л, содержанием взвешенных веществ до 5000 мг/л, концентрацией хлоридов до 32 мг/л, содержанием нефтепродуктов, примерно равным 24 мг/л. Это данные, которые были получены при обобщении результатов более чем 20-летних наблюдений за составом стоков в районе минской площади Победы.
Поливомоечные воды формируются при мокрой уборке городской территории. По объему этот сток значительно меньше дождевого, но не учитывать этот источник загрязнения водоемов нельзя. Здесь БПК5=6-220 мг/л, концентрация взвесей - до 8000 мг/л, хлоридов - до 17 мг/л, нефтепродуктов - до 110 мг/л.
Объем стока талых вод в центре города мал благодаря регулярной снегоуборке, тем не менее "снеговые" цифры таковы: БПК 5 - до 180 мг/л, содержание взвесей - до 6000 мг/л, хлоридов- до 60 мг/л, нефтепродуктов - до 70 мг/л; налицо также значительная бактериальная загрязненность талых вод.
Средние обобщенные данные по стокам со стройплощадок: БПК 5 - до 800 мг/л, взвеси - до 11 000 мг/л, нефтепродукты - до 700 мг/л, цинк - около 5 мг/л, медь - около 2 мг/л, нитраты - до 6 мг/л.
Дождевые стоки несут с собой уже упоминавшиеся аэрозоли, продукты разрушения асфальтобетонных уличных покрытий, ГСМ, попадающие в стоки вследствие утечки из транспортных средств.
Причиной появления большой доли загрязнений ливневых стоков являются плохо укрытые транспортируемые грузы. Особенно ярко это бывает выражено на промплощадках (как и утечки ГСМ).
Вышеизложенная информация дает основания предусматривать такие меры, как повышение эффективности промышленных вентиляционных систем и регулярности уборки городских территорий. Когда качество уборки всех городов приблизится к качеству уборки центра Минска, ливневые стоки станут ощутимо чище.
Есть смысл ставить на повестку дня вопрос строительства системы перехватывающих коллекторов с расположением у их устья очистных сооружений. В Минске эта мера уже реализована примерно на 60% - вдоль Свислочи, Лошицы, Дражни проложены системы трубопроводов большого диаметра, в которые врезаны канализационные сети. Эта мера позволяет перехватить около 70% формирующихся в черте города стоков дождевых вод.
Устройство прудов-отстойников позволяет снизить БПК на 80%, содержание нефтепродуктов - на 60%. Применение фильтров с различной загрузкой (керамзит, аглопорит, щебень) эффективно, но, к сожалению, пригодно лишь для очистки стоков, поступающих с небольших территорий.
Пример ряда западноевропейских стран свидетельствует об эффективности создания в городах общегородских систем очистки поверхностных стоков. Основной проблемой очистки ливневых стоков является их спорадичность, то есть резкая неравномерность притока. Поэтому в систему утилизации этих стоков неизбежно приходится включать и регулирующие сооружения.
Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 24 за 1998 год в рубрике вода
