CC BY
28CHEMICAL SCIENCES
УДК 504.064
Хуснимарданов И.И.
Российский государственный гидрометеорологический университет
DOI: 10.24411/2520-6990-2020-11648 ПОИСК ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЩЕЙ СРЕДЫ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТКА
ИНФОРМАЦИИ
Khusnimardanov I.I.
Russian state hydrometeorological University
SEARCH FOR SOURCES OF ENVIRONMENTAL POLLUTION IN CONDITIONS OF LACK OF
INFORMATION
Аннотация
В данной статье рассмотрены данные о загрязнении сточных вод. Предложено определение ориентировочной концентрации загрязняющих веществ в смешивающихся потоках путем составления массового баланса загрязняющих веществ. Цель работы - выявить источники попадания загрязняющих веществ (алюминия, марганца и железа) в сточные воды площадок в условиях недостатка точной информации. Автором предложено концентрировать внимание на контролируемых источниках загрязнений, попадающих в сточные воды исследуемых площадок.
Abstract
This article discusses data on wastewater pollution. It is proposed to determine the approximate concentration ofpollutants in mixing streams by drawing up a mass balance ofpollutants. The aim of the work is to identify sources of pollutants (aluminum, manganese and iron) entering the wastewater of sites in conditions of lack of accurate information. The author suggests focusing on controlled sources ofpollution entering the wastewater of the studied sites.
Ключевые слова: сточная вода, загрязняющие вещества, источник загрязнения, тяжелые металлы, абонент, канализация.
Keywords: waste water, pollutants, source of pollution, heavy metals, subscriber, sewerage.
Поступление загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов, в окружающую среду в составе образующихся отходов, сбросов сточных вод и выбросов газов в атмосферный воздух является ежедневным непрерывным процессом. Производство товаров и услуг, эксплуатация машин и механизмов, которые остаются источниками загрязняющих веществ, стали вынужденными процессами, поддерживающими и облегчающими жизнь человека на земле.
Выявить источники загрязняющих веществ на промышленной площадке, где осуществляет свою деятельность одно юридическое лицо, как правило, не представляет сложности. Но в случае, когда на промышленной площадке находятся десятки или сотни юридических лиц - вопрос определения источника загрязнения существенно усложняется.
Тяжелые металлы (то есть имеющие атомный вес более 40) представляют больший интерес для различных государственных служб контроля качества сточных вод, что связано с биологической активностью многих из них. На человека, на иные организмы и экосистемы действие металлов отличается и зависит от природы металла, типа соединения, в котором он существует в природной среде, а так же его концентрации. В водной среде ионы тяжелых металлов способны образовывать гидроксокомплексы. При наличии в водном растворе органических соединений тяжелые металлы
могут образовывать комплексы различного строения и устойчивости.
Цель работы состояла в изучении и выявлении основных источников поступления тяжелых металлов в сточные воды, определение их вклада в содержание тяжелых металлов в исследуемой сточной воде по трем промышленным площадкам в Выборгском, Невском и Московском районах Санкт-Петербурга.
Данные промышленные площадки схожи по характеристикам целевой эксплуатации. На площадках осуществляется деятельность по сдаче в аренду складских и офисных помещений. В складских помещениях осуществляется хранение различных товаров. Отведение сточных вод самотеком предусмотрено в централизованные городские системы канализации. На площадках не установлены узлы учета отведенных сточных вод, определение количества отведенной сточной воды осуществляется путем сложения объема отведенной поверхностной ливневой воды и объема потребленной холодной воды (количество отведенной хозяйственно-бытовой воды принимается равной объему потребленной питьевой воды). Объем отведенных ливневых сточных вод определяется в соответствии с утвержденной методикой [1] на территории Российской Федерации на основании данных о выпавших осадках, среднесуточной температуре, поверхностных характеристиках площадки.
<<Ш11ШетиМ~^©и©Ма1>#Щ62)),2©2© / CHEMICAL SCIENCES
123
В соответствии с действующим законодательством, при превышении установленных норм водо-отведения по качеству сточных вод, предусмотрены соответствующие штрафные санкции [2].
В сложившейся ситуации, в отсутствии автоматических датчиков определения концентраций тяжелых металлов в сточных водах, крайне тяжело определить источники поступления загрязняющих веществ от хозяйственной деятельности арендаторов, которые по договору аренды могут осуществлять свою деятельность на площадке в краткий период (до 3 -х месяцев), что так же осложняет оперативный контроль за ними.
Вместе с тем, существуют источники тяжелых металлов, поступающих в сети сточных вод площадок извне: вместе с холодным водоснабжением и со сточными водами абонентов, подключенных к действующим сетям площадок, но не арендующими помещения на исследуемой площадке. Для таких абонентов сети исследуемых площадок являются транзитными сетями, через которые осуществляется сброс сточных вод в централизованные городские сети.
На исследованных площадках наиболее проблематичным, с точки зрения нарушения нормативных требований к качеству отводимой сточной воды, оказались требования к содержанию железа, марганца и алюминия.
Если, по аналогии с уравнением баланса вещества для водотока [3] составить уравнение баланса загрязняющего вещества в сточной воде, то получим:
Б *Q = Sl*Ql+ S2*Q2+Sз* Qз
где
б * Q - концентрация вещества и расход смешанной сточной воды поступающей в городские канализационные сети, 51 * - концентрация вещества и расход сточной воды поступающей от абонента в канализационные сети исследуемой площадки, * Q2 - концентрация вещества и расход питьевой воды поступающей в состав сточных вод исследуемых площадок, б3 * Q3 - реальная концентрация вещества и расход сточной воды от исследуемых площадок.
Результаты расчетов показали, что на площадке в Выборгском районе абонент является основным источником поступления загрязняющих веществ в городскую централизованную систему водоотведения в смешанных стоках. Так его вклад (по массе) по содержанию алюминия составляет более 90%, по железу более 52%, по марганцу более 21%. Реальная расчетная концентрация алюминия в сточной воде составит 0,084 мг/дм3, железа - 13,09 мг/дм3, марганца - 2,11 мг/дм3.
Таблица 1
Средние показатели концентраций тяжелых металлов в сточных водах и в питьевой воде водоснабжения за 2019 год
Наименование тяжелого ме- Концентрация в сточной воде, мг/дм3 Концентрация в сточной воде абонентов, мг/дм3 Концентрация в питьевой воде, мг/дм3
талла Район расположения площадки Район расположения пло- Район расположения
щадки площадки
Выборгский Невский Московский Выборгский Невский Московский Невский
А1 0,62 0,44 0,38 2,05 0,57 - -
Fe 20,1 3,84 1,27 38,8 5,8 0,46 4,6
Мп 1,95 0,214 0,1 1,52 0,27 - -
Си 0,013 0,65 0,07 - 0,031 - -
7д 0,029 0,071 0,13 - 0,073 - -
На площадке в Московском районе наблюдалось поступление свыше 13 % железа по массе вместе с питьевой водой. Реальная концентрация сточных вод при отсутствии поступления питьевой воды на площадку составляет 1,7 мг/дм3 по железу.
На площадке в Невском районе было отмечено поступление свыше 79 % алюминия, свыше 92 % железа и свыше 77% марганца по массе вместе со сточной водой абонента. Вместе с питьевой водой поступает более 3 % железа. Высокая концентрация железа в питьевой воде объясняется наличием сетей неизвестного владельца (около 800 м) за территорией исследуемой площадки и не обслуживаемая никем. Реальная концентрация сточных вод при отсутствии внешних факторов составляла 0,23 мг/дм3 по алюминию, 0,41 мг/дм3 по железу и 0,13 мг/дм3 по марганцу.
Несмотря на то, что расчеты оценочные, они позволяют в условиях отсутствия информации провести поиск источников попадания загрязняющих веществ в сточные воды.
Таким образом, сложившаяся ситуация отсутствия автоматических средств определения концентраций по основным загрязняющим веществам осложняет осуществление оперативного контроля качества сточных вод. Расчет влияния основных источников загрязнения на содержание загрязняющих веществ в сточных водах, поступающих в городские канализационные сети, является единственным косвенным методом экологического контроля.
На площадках может иметь место быть наличие необслуживаемых никем сетей водопотребле-ния неизвестного владельца, возможное наличие множества абонентов на площадках, которые могут, как показывают результаты исследования, быть основными источниками поступления загрязняющих веществ в городские канализационные сети. Этого всего нельзя забывать инвесторам, приобретающим такого рода площадки в Российской Федерации.
Список литературы
1. Методические указания по расчёту объема принятых (отведённых) поверхностных сточных вод, утвержденных Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации №639/пр от 17.10.2014.
2. Постановление Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 "Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении
изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации".
3. Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод, ред. А.В. Караушев, Ленинград, Гидрометеоиздат, 1987. - 285 стр.
