CC BY
54
УДК 628.357
Солодухин Алексей Анатольевич
Solodukhin Alexander
СНИЖЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, ПОСТУПАЮЩИХ С ЛИВНЕВЫМИ СТОКАМИ В Р. ЧИТА С ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГОРОДСКИХ БУФЕРНЫХ ВОДОЕМОВ
POLLUTION ABATEMENT ARRIVED WITH STORM DISCHARGES TO THE RIVER CHITA FROM THE METROPOLITAN AREA USING URBAN BUFFER BASINS
Рассмотрена проблема качества поверхностного стока с селитебных территорий от выпадения ливневых осадков и их влияния на водные объекты. Проанализирована возможность использования оз. Банное с естественным биоценозом для очистки ливневых стоков г. Чита и создания аналогичных биоинженерных сооружений
The article considers the problem of surface run-off property from residential area caused by storm precipitation and their influence on water bodies. There is an analysis of possibility to use the lake Bannoye with natural biocenose for storm discharges treatment of Chita city and construction of analogous bioengineering structures
Ключевые слова: качество поверхностного стока, Key words: surface run-off property, storm discharge, the ливневые стоки, оз. Банное lake Bannoye
В настоящее время продолжает оставаться актуальной проблема загрязнения водных объектов. Особенно сильно они загрязнены в промышленно развитых и плотно заселенных регионах. Однако и в таких регионах, как Забайкальский край, качество воды не всегда отвечает предъявляемым к ним требованиям.
Результаты наблюдений показывают, что в разных районах края качество воды различно. Наиболее загрязненным водным объектом является р. Чита (Читинка), протекающая
через краевой центр, в устьевой части. Основными источниками загрязнения реки являются сброс сточных вод городских очистных сооружений, поверхностный сток с территории города, захламление русла реки и проток. В результате в устьевой части содержание многих загрязняющих веществ в несколько раз превышает предельно допустимые концентрации [1].
Поверхностные сточные воды г. Чита характеризуются высокими концентрациями загрязняющих веществ (табл. 1).
Таблица 1
Содержание загрязняющих веществ в поверхностном стоке г. Чита
Ингредиенты Взвешенные вещества Нефте- продукты ХПК БПК
Средняя концентрация, мг/л 2310,5 4,85 860,9 178,8
Масса смыва с 1 га, кг/(га/год) 831 1,33 333 52
Качественный состав поверхностного стока приближается и по составу, и по концентрациям к городским сточным водам, сбрасываемым по хозяйственно-бытовой канализации. Дождевой сток также характеризуется неравномерностью поступления этих вод в водоприемник. В течение 1 года с дождевыми водами в водоем поступает взвешенных веществ и нефтепродуктов больше, чем с неочищенными сточными водами. Высокие концентрации загрязнений, содержащихся в поверхностных стоках, приводят к загрязнению водных объектов и их заиливанию. В осевшем осадке протекают процессы разложения органических веществ, вследствие чего возникает вторичное загрязнение поверхностных вод, создается дефицит кислорода, что приводит к нарушению экологического равновесия водных объектов [2, 3].
Формирование поверхностных сточных вод определяется климатическими условиями, санитарным состоянием водосбора и закономерностями движения поверхностного стока. К климатическим условиям относятся интенсивность и продолжительность дождя; частота его выпадения; количество осадков; продолжительность таяния снега и др. Состояние бассейна водосбора можно охарактеризовать уровнем благоустройства и родом поверхностного покрова, степенью загрязнения территории и атмосферы, интенсивностью движения автотранспорта и т.д. Закономерности движения поверхностного стока определяются уклоном территории и ее микрорельефом.
В результате проведенных исследований и их статистической обработки установлены следующие характерные особенности. Ливневый сток может быть разделен на две фазы:
1) на начальную фазу дождя;
2) на фазу середины и конца дождя.
В первую фазу происходит интенсивный смыв накопившихся загрязнений на водосборной площади за период между дождями. В этом случае концентрация загрязняющих веществ зависит от расхода ливневых сточных
вод и времени между дождями. Во вторую фазу смыв определяется массой загрязняющих веществ, постоянно находящихся на водосборе. К ним относятся загрязнения, депонированные в почво-грунтах, порах дорожных покрытий и т.д. В этой фазе концентрация зависит только от расхода сточных вод в замыкающем створе. Концентрации взвешенных веществ с ростом расходов в фазе середины и конца дождя увеличиваются, концентрации же остальных ингредиентов, наоборот, уменьшаются.
Строительство сооружений для очистки ливневых стоков в большинстве случаев экономически не оправдано из-за очень высокой неравномерности их поступления. Поэтому для защиты водных объектов от воздействия поверхностного стока с селитебных территорий целесообразно создание недорогих био-инженерных сооружений, использующих способность водных биоценозов к биохимическому окислению многих веществ [4].
В большинстве крупных и многих средних городов отсутствует место для размещения биоинженерных сооружений. В то же время, г. Чита характеризуется достаточным числом мест для размещения таких сооружений, при этом с территории практически всей центральной части города ливневые стоки воды могут отводиться на них самотеком.
Для возможности проектирования таких сооружений осуществляются исследования интенсивности очистки ливневых стоков г. Чита естественным биоценозом оз. Банное. Озеро Банное является частью существовавшей до конца XIX в. протоки р. Чита, засыпанной при строительстве Транссибирской магистрали. Озеро возникло при расширении и углуб -лении части протоки для создания городского пруда. Название озера обусловлено тем, что с начала и до 70-х гг. XX в. оно служило приемником сточных вод двух бань.
В настоящее время основным источником питания озера являются ливневые стоки, поступающие в озеро с водосбора площадью 25...30 га по двум коллекторам из железобе-
тонных лотков, а сброс излишков воды из него производится по аналогичному коллектору. Средняя площадь водного зеркала озера (при отсутствии сброса) составляет 6,5 тыс. м2, максимальная глубина - 1,25 м.
Процессу загрязнения водоема противостоит процесс самоочищения, под которым понимают совокупность гидродинамических, биохимических, химических и физических процессов, приводящих к уменьшению концентрации загрязняющих веществ, а при полном самоочищении - к восстановлению естественного облика водного объекта.
Несмотря на свой малый размер, оз. Банное обладает высокой самоочищающей
способностью. Так, снижение концентрации в стоках на сбросе из озера составляет: по взвешенным веществам - не менее 99,9 %; нефтепродуктам - 75 %; ХПК - 87 %; БПК - 93 % (табл. 2). Указанные характеристики относятся к периоду с наибольшей биомассой (июль-август) высшей водной растительности. В то же время эти показатели отмечались и при продолжительных интенсивных дождях, когда за время от отбора проб во входных коллекторах до взятия пробы на выходе из озера (9 часов) в озеро поступил объем поверхностного стока, значительно превышающий объем водоема.
Таблица 2
Характеристика очистки ливневых стоков в оз. Банное
Точка отбора пробы Концентрация, мг/л
взвешенные вещества нефтепро- дукты ХПК БПК
Вход № 1 1807,2 0,2842 607,6 104,3
Вход № 2 1727,2 1,0332 901,6 120,2
Выход 1,5 0,0705 78,4 6,84
Снижение концентрации, % 99,9 ,2 3, 9 ,2 5, 7 ,3 91 7, 8 ,3 4, 9 ,4 3, 9
Это свидетельствует о том, что в озере сформировался биоценоз, адаптированный к дождевым сточным водам. В данное время проводится гидробиологический анализ толщи воды на зоопланктон, а также донных отложений на биоценоз, что позволит определить видовой состав организмов, участвующих в про-
1. Жукинский В.Н. и др. Проект системы комплексной оценки качества поверхностных пресных вод / В.Н. Жукинский, О.П. Оксиюк, Г.Н. Олейник, С.И. Кошелева. - Водные ресурсы, 1978. - № 3. - 84-93.
2. Барымова Н.А. Состав поверхностного стока с городской территории и качество речных вод / Н.А. Барымова, Е.П. Чернышев. -В кн.: Взаимодействие хозяйства и природы в городских и промышленных геосистемах. - М., 1982. -. С. 31-45.
3. Методические указания по применению
цессе очистки водоема от загрязняющих веществ, поступающих с ливневыми стоками. Дальнейшее его изучение и использование результатов может позволить создать аналогичные биоинженерные сооружения для защиты водных объектов от загрязнения дождевыми сточными водами г. Чита.
_________________________________Литература
правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. - М., Харьков: ВНИИВО, 1982. - 82 с.
4. Скакальский Б.Г. Влияние урбанизации на качество речных вод / Б.Г. Скакальский // Труды ГГИ, 1973. - Вып. 206. - С. 134-145.
5. Асонов А.М., Ильясов О.Р. Новая концепция технологии очистки поверхностных сточных вод с водосбора /А.М. Асонов, О.Р. Ильясов //Водное хозяйство России. - Т. 2. - № 1. - Екатеринбург: Аэрокосмоэкологии, 2000. - С. 65-71.
Коротко об авторе_________________________________________________________________Briefly about author
Солодухин А.А, ст. греподаватель кафедры землеустройства , мелиорации и природопользования, Читинский государственный университет (ЧитГУ) служ. тел.: 36-40-92
Научные интересы: изучение физико-химических и биологических процессов водоемов, а также способы рекультивации нарушенных земель
Soiodukhin A., Lecturer of Land Management, Reclaiming and Nature Management Department, Chita State University (ChSU)
Scientific interest, study of physicochemical and biological processes of basins and means of revegetation
