CC BY
18УДК 656.13 (477.75)
АНАЛИЗ ПОСТУПЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ЛИВНЕВЫМИ СТОКАМИ В ПРИБРЕЖНУЮ ЗОНУ ЧЕРНОГО МОРЯ (НА ПРИМЕРЕ Г.
ФЕОДОСИЯ)
Сапронова З.Д., к. геол.-мин. н., профессор, Муровская А.С., аспирант
Национальная академия природоохранного и курортного строительства, г. Симферополь
В работе проведена оценка формирования поверхностного стока для территории г. Феодосия с учетом коэффициента стока для различного типа водосборной поверхности. Проанализирован состав сбрасываемых ливневых стоков в прибрежную зону Черного моря. Предложены решения по реорганизации поверхностного стока с целью снижения выбросов загрязняющих веществ в прибрежную зону Черного моря. Атмосферные осадки, загрязнение, коэффициент стока, ливневый сток, Феодосия
Введение
Поверхностный сток с селитебных территорий и площадок предприятий является одним из интенсивных источников загрязнения окружающей среды различными вредными примесями природного и техногенного происхождения. Количество загрязняющих веществ, выносимых с селитебных территорий поверхностным стоком, определяется плотностью населения, уровнем благоустройства территорий, типом поверхностного покрова, интенсивностью движения транспорта, частотой уборки улиц, а также наличием промышленных предприятий и количеством выбросов токсикантов в атмосферу. Контроль за отведением загрязненного поверхностного стока в морскую среду регламентируется Государственным стандартом Украины [1].
Анализ публикаций
Загрязнение водоемов, рек и прибрежных территорий, располагающихся в городской черте, напрямую зависит от поступления загрязняющих веществ (ЗВ) с неочищенными сточными водами, что становиться острой проблемой для городов Крыма [2].
По данным многолетних исследований отмечается значительное превышение ЗВ в приземном слое атмосферного воздуха. Основными источниками загрязнения являются промышленные предприятия и транспорт. Оседая на подстилающую поверхность, большая часть ЗВ вместе с дождевыми и талыми водами поступает в водоемы и только небольшая часть проникает в грунт. В основу расчета годового сброса ЗВ с дождевыми и талыми водами положен метод [3], позволяющий оценить степень загрязнения водных объектов поверхностным стоком от сосредоточенных выпусков.
Концентрация основных ЗВ в поверхностном стоке напрямую зависит от количества выпавших осадков и продолжительности сухого периода. На протяжении последних лет на территории г. Феодосия отмечалось увеличение суммарного количества атмосферных осадков (рис. 1), что ведет к увеличению сброса поверхностного стока, следовательно к повышению уровня загрязнения прибрежной зоны Черного моря в городской черте [4].
700
о 600 оа
У 2 500
^ ш 400 о о
ц 300 га
о 200
о ш о
100
— < —
у = 20.229Х2 - 80.751Х + 529.94
2006
2007
2008 Год
2009
2010
-годовое количество осадков за период 2006-2010гг
Полиномиальный (годовое количество осадков за период 2006-2010гг)
Рис. 1. Годовое количество осадков на территории г. Феодосия за период 2006-2010 г.г.
0
Наиболее высокий уровень загрязнения поверхностного стока наблюдается на промышленно-рекреационных территориях приморских городов, территориях промышленных и автотранспортных предприятий, неупорядоченных строительных площадках, вдоль автомагистралей с интенсивным движением транспорта.
Цель и постановка задач Целью данной работы является определение загрязнения прибрежной зоны Черного моря от сброса поверхностного стока с территории г. Феодосия.
Воздействие промышленных предприятий и автотранспортного комплекса приводит к интенсивному загрязнению приземного слоя атмосферного воздуха и как следствие к загрязнению верхнего слоя литосферы. Поверхностный сток с селитебных территорий, площадок промышленных предприятий и объектов автотранспортного комплекса, поступающий с дождевыми и талыми водами в прибрежную зону Черного моря, является одним из интенсивных источников загрязнения. Опасность его проявления возникает с ростом уровня урбанизации территории и увеличения интенсивности движения автотранспорта.
Для реализации поставленных задач, авторами был проанализирован количественный и качественный состав поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий различного функционального назначения, с целью определения их максимального загрязнения; рассчитан среднегодовой объем поверхностных сточных вод на территории г. Феодосия с учетом коэффициента стока (¥) для различных типов водосборной поверхности, что в последствии легло в основу расчета годового сброса ЗВ с дождевыми и талыми водами по ливнестокам, поступающим в море в зоне купания.
Методика исследования
Среднегодовой объем поверхностных сточных вод на территории г. Феодосия в период выпадения дождей, таяния снега и мойки автотранспорта, определяется по формуле (1):
Жг = Жд + Жс + Жм, (1)
где: Жд, ЖС и Жм - среднегодовой объем дождевых, снеговых и поливомоечных вод,
3
м.
Среднегодовой объем дождевых (Жд) и снеговых (ЖС) вод, стекающих с селитебных территорий и промышленных площадок, определяется по формулам (2) и (3):
Жд = 10• Нд-щд • Р , (2)
Жс = 10• Нс•Щс • Р , (3)
где: Р - общая площадь стока, м2;
Нд - слой осадков, мм, за теплый период года, (Нд = 209,5 мм [5]); НС - слой осадков, мм, за холодный период года, (Нс = 436,9 мм [5]); ¥д и ¥С - общий коэффициент стока дождевых и талых вод соответственно, ¥д = 0,45 и ¥с = 0,6 [6].
Для г. Феодосия среднегодовой объем дождевых (Жд) и снеговых (ЖС) вод, рассчитанный по формулам (2) и (3) с учетом коэффициент стока дождевых и талых вод и количества выпавших осадков составит соответственно: Жд = 33091 -103(м3),
Жс = 92011 -103(м3).
Общий годовой объем поливомоечных вод (Жм), м , стекающих с площади стока, определяется по формуле (4):
Жм = 10 • т • к •Щм , (4)
где: т - удельный расход воды на мойку единицы автотранспорта (как правило, принимается 0,12-0,15 м3 на одну мойку);
к - среднее количество автотранспортных единиц, проходящих мойку кузова в год (составляет 63336 ед. [7]);
¥м - коэффициент стока для поливомоечных вод (принимается 0,5 [6]).
Общий годовой объем поливомоечных вод (Жм) для г. Феодосия составил:
Жм = 38 • 103 (м3).
Среднегодовой объем поверхностных сточных вод для территории города в период выпадения дождей, таяния снега и мойки автотранспорта равен:
Жг = 125140 • 103(м3).
Если на водосборной территории расположены жилые дома, большие парки или участки лесных массивов, проявляется эффект задержания части атмосферных осадков водосборной поверхностью. В этом случае объем поверхностного стока уменьшается. Расчет количества задержанных атмосферных осадков производится с учетом коэффициента стока для дождевых и талых вод, приведенным в табл. 1.
Таблица 1
Значение коэффициента стока [6]_
Тип водосборной поверхности Величина коэффициента стока,
дождевой сток снеговой сток
Кровли и асфальтобетонные покрытия 0,6 0,8
Кварталы с современной застройкой 0,4 0,5
Кварталы города без дорожных покрытий, небольшие скверы, бульвары 0,2 0,3
Газоны, зеленые насаждения 0,1 0,2
Грунтовые поверхности 0,2 0,6
Булыжные или щебеночные мостовые 0,4 0,6
Водонепроницаемые поверхности 0,6 - 0,8 0,91 - 0,95
Значение коэффициента стока для водосборного бассейна рассчитывается как средневзвешенное для всей площади по формуле (5):
у = Еа -у*, (5)
I
где: а* - весовой коэффициент, равный по величине отношению площади, занимаемой данным видом покрытия, к общей водосборной площади; - коэффициент стока для различных видов покрытий.
С учетом различного характера растительного покрова, объем дождевых и снеговых талых вод корректируется в зависимости от коэффициента стока и соответственно равен:
ЖД = 16678-103(м3), Же = 57863 • 103 (м3).
Специфические особенности поверхностного стока, связанные с эпизодичностью его поступления, резкими изменениями расхода и уровня загрязнения, изменчивостью состава загрязняющих веществ, значительно затрудняют контроль и регламентацию поступления его в городские системы водоотведения или в водные объекты.
Контроль состава поверхностного стока осуществляют путем анализа проб, которые отбирают из дождевой или промышленно-дождевой сети. Отбор проб производят порционно. Для получения детальной информации о составе поверхностного стока производится анализ каждой отобранной пробы.
Оценку выноса веществ с поверхностным стоком производят на основе ориентировочных данных о составе и количестве поверхностного стока. Для организованного поверхностного стока используют данные измерений расхода сбросных вод и результаты анализа проб. Для неорганизованного поверхностного стока, а также при невозможности организовать необходимые измерения расход поверхностного стока определяют расчетным путем, а концентрации веществ в поверхностном стоке принимают на основании обобщенной количественной характеристики каждой составляющей поверхностного стока.
Состав поверхностного стока с территории промышленных предприятий определяется характером основных технологических процессов, эффективностью работы систем пыле- и газоулавливания, организацией складирования отходов производства, санитарным состоянием территории. В зависимости от состава накапливающихся на территории промышленных площадок и смываемых поверхностным стоком веществ промышленные
предприятия делят на две группы. К первой группе относят предприятия, поверхностный сток с территории которых не содержит специфических веществ с токсичными свойствами и близок по своему составу к дождевому стоку с районов жилой застройки. К этой группе относят предприятия энергетической отрасли, судостроения, нефтеперерабатывающие заводы, приборостроительные заводы, предприятия легкой, пищевой, электротехнической отраслей промышленности. Остальные предприятия относятся ко второй группе и характеризуются наличием в поверхностном стоке со своей территории большого количества органических примесей и специфических веществ, наличие которых определяется технологией производства.
Нормативы предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ при выпуске поверхностных сточных вод в водные объекты определяются в соответствии с Водным Кодексом Украины, действующими нормативно-методическими документами и устанавливаются для каждого выпуска поверхностных сточных вод исходя из условий недопустимости превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в контрольном створе или на участке водного объекта с учетом его целевого использования.
Допустимая концентрация загрязняющего вещества в сбрасываемых поверхностных сточных водах Спдс определяется по формуле (6):
с ПДС = п р \ПДК - Сф)+ Сф (6)
где: Сф - фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/дм3;
ПДК - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества или региональная норма качества воды водного объекта, мг/дм3;
пр - кратность разбавления поверхностных сточных вод при выпуске в водный объект, определяемая согласно методикам, принятым для расчета кратности разбавления промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод, отводимых в водные объекты.
За фоновую концентрацию загрязняющего вещества Сф принимается его концентрация в воде водного объекта, в створе, расположенном выше по течению, но как можно ближе к месту сброса поверхностных сточных вод. Если естественные фоновые концентрации веществ в воде водного объекта, сформировавшиеся под воздействием природных факторов, превышают установленные ПДК, то для этих водных объектов при расчете ПДС загрязняющих веществ с поверхностными сточными водами могут применяться региональные нормативы качества воды.
Результаты и их анализ
Для комплексной оценки воздействия сбрасываемых поверхностных сточных вод на окружающую природную среду г. Феодосия автором были отобраны пробы воды ливневых стоков в черте города и сбрасываемых в море очищенных канализационных стоков. Аналитические исследования проведены в лаборатории Рескомприроды АРК, результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты исследований отобранных проб вод на территории г. Феодосия
№ Наименование пробы Средняя концентрация, мг/дм3
п/п 5§ ^
д о « а ио кл о о еи й о
<а о £ ° Е ¡а ы т к
§ и § Ч ие к н К аз П ка X § и § « о л ил Ю £ К 5аза ПК као И ё Сульфаты Хлориды Аммоний солевой Нитриты Нитраты Фосфаты у о р п ■ е т ф е Н
Утвержденные концентрации в ПДК для пресной воды, мг/дм3 [8] 15,0 3,0 100,0 300 0,5 0,02 9,0 0,17 0,05
1 Вода из вытока в море 46,0 25,0 72,0 152,4 5,7 0,69 1,5 <0,05 0,082
2 Вода из вытока в море по берегу пляжа 55,0 28,0 64,2 124,1 9,3 <0,03 1,0 <0,05 0,088
Продолж. табл. 2
3 Вода из стока (перекачивающая станция №5) 40,0 22,0 68,0 141,8 4,8 1,0 27,9 <0,05 0,060
Утвержденные концентрации в ПДК для морской воды, мг/дм3 [9] - 3,0 3500 11900 0,5 0,08 40,0 - 0,05
4 Морская вода из водовыпуска - - 780,0 9926,0 <0,015 0,031 - 0,020 -
5 Морская вода из водовыпуска (2 м от берега) - - 880,0 10635,0 <0,015 0,028 - 0,027 -
6 Морская вода из водовыпуска (3 м от берега) - - 800,0 10635,0 <0,015 0,029 - 0,029 -
7 Морская вода из водовыпуска (10 м от берега) - - 784,0 9926,0 <0,015 0,019 - 0,017 -
Результаты проведенных аналитических исследований (табл. 2) и последующий расчет допустимой концентрации загрязняющих веществ в сбрасываемых поверхностных сточных водах Спдс показывает значительное превышение ПДС по БПК5 и аммонию солевому. Данный факт свидетельствует об использовании городских ливнестоков в качестве несанкционированного отведения канализационных сбросов.
Предельно допустимый годовой сброс загрязняющего вещества с дождевыми и талыми водами определяется по формулам (7) и (8):
ПДСДБПК5 = ЖД ' СПДСБПК5 , ПДСДАмСол = ЖД ' СПДСАмСол (7)
ПДС СБПК5 = ЖС ' СПДСБПК5 , ПДССБПАмСол = ЖС ' С ПДСАмСол (8)
где: ЖД - средний годовой объем дождевого стока, м3;
Д
Ж С - средний годовой объем снеговых сточных вод, м3.
Для г. Феодосия рассчитанный годовой сброс загрязняющих веществ с дождевыми и талыми водами по ливнестокам, поступающим в море в зоне купания, соответственно равен:
ПДСДБПК5 = 467 ПДСДАмСол = 155 г/год;
ПДССБПК5 = 1620 ПДССБПАмСол = 538 г/гОД.
Выводы
1. При разработке водоохранных мероприятий по предотвращению загрязнения прибрежной зоны поверхностным стоком с селитебных территорий в первую очередь должен быть проведен анализ поступления загрязняющих веществ в ливневые стоки, определена требуемая степень очистки и условия выпуска в водный объект.
2. С целью снижения загрязнения прибрежной зоны следует дифференциально отводить на очистные сооружения поверхностный сток с городских территорий, отличающихся значительной величиной нагрузки по загрязняющим веществам.
3. При отведение поверхностного стока с промышленных площадок и жилых зон через дождевую канализацию необходимо исключить поступление в нее хозяйственно-бытовых сточных вод и промышленных отходов.
Список использованных источников
1. Обобщенный перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов /Минрыбхоз СССР. - М., 1990. - 44с.
2. Муровская А.С. Городская планировка и ее воздействие на экологическое состояние города (на примере г. Феодосия): материалы XIX международной научно-практической конференции «Казантип. Новые горизонты инновационного развития» (г. Щелкино, АР Крым, 6-10 июня 2011 г.) / А.С. Муровская, З.Д. Сапронова, С.П. Муровский, Г.Э Садыкова, Т. А. Иваненко. УкрГНТЦ «Энергосталь» - Харьков, 2011.- С. 280-287.
3. Методика расчета систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты / ФГУП «НИИ ВОДГЕО».- М.- 2000.- 113 с.
4. Муровская А.С. Формирование поверхностного стока с городской территории и территорий промышленных предприятий приморских городов (на примере г. Феодосия): загальнодержавний науково-техшчний журнал «Проблеми екологи» / А.С. Муровская, Н А. Сологуб. ДонНТУ - Донецк, 2011.- С. 127-133.
5. Кшматолопчш стандарты норми / Мшютерство екологи та природних ресурав Украши. - Кшв, 1990. - 72с.
6. Правила контроля за отведением дождевых и снеговых сточных вод с территорий городов и промышленных предприятий : ДСТУ 3013-95. - К.: Держстандарт Украши, 1995. - 13 с.
7. Транспорт i зв'язок АР Крим: [стат. збiрник].- Омферополь: Головне управлшня статистики в АРК, 2010.- 120 с.
8. «Правила охорони поверхневих вод вщ забруднення зворотними водами», утвержденные постановлением Кабинета Министров Украины № 465 от 25 марта 1999 г. - Режим доступа: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/465-99-%EF.
9. «Правила охорони внутршшх морських вод i територiального моря вщ забруднення та засмiчення», утвержденные постановлением Кабинета Министров Украины № 269 от 29 февраля 1996 г. - Режим доступа: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=269-96-%EF&p=1322585196128814.
УДК 728.54:712.23
ПРОБЛЕМА СОХРАНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ОБЪЕКТОВ ТУРИЗМА В ГОРНОМ КРЫМУ
Сидорова В.В. аспирант, Бурлакова Д.С. студентка группы ГС-631
Национальная академия природоохранного и курортного строительства
Раскрываются возможности рекреационно-туристического потенциала горных районов Крыма. Выявлены особенности рекреационного освоения горных территорий и первоочередность экологических принципов проектирования. Сформулированы природоохранные, градостроительные, конструктивные задачи и рекомендации по организации системы объектов туризма в горном Крыму.
рекреационные ресурсы, ландшафт, экосистема, природопользование, туризм, полифункциональный, устойчивое развитие.
Введение
Крым отличается наличием многочисленных ресурсов, многие из которых можно использовать как рекреационные. Наибольшую ценность для рекреации представляют ландшафтно-климатические, пляжные, грязелечебные, спелеологические, культурно-исторические и археологические ресурсы, лечебно-минеральные воды, обилие фруктов, винограда, десертных вин. Всё это в течение длительного времени определяло рекреационную специализацию Крыма одним из важнейших направлений его регионального развития [3].
Особое место в рекреационном хозяйстве Крыма занимает туризм. Для туристов особенно привлекательны пейзажные ресурсы, которыми исключительно богата Главная гряда Крымских гор.
Однако не все виды туризма безопасны в экологическом смысле, поскольку все они напрямую взаимодействуют с природной средой. При неправильной организации туризм, связанный с промыслами, спортивный туризм и многие другие приводят к разрушению популяций и сообществ живых организмов, ландшафтов и экосистем. Сегодня в условиях неблагоприятной экологической ситуации, отсутствия либо упадка организационных
