CC BY
9
ИЗ ПРАКТИКИ
П. В АСТАПЕНЯ. М. Д. ГАЛЬПЕРИН. Ц. А. КАГАН н А. Е. КУРДКО (Минск)
Поля фильтрации в Минске
Из Института социалистического здравоохранения НКЗдрава БССР
Минские поля фильтрации, существующие с 1930 г., принимают полностью сточные воды городской канализации. Постепенно, из года в год расширяясь, минская городская канализация по произведенным .подсчетам в настоящее время обслуживает около 80 ООО человек, т. е. около 42% всего населения города, и ежесуточно несет на поля до 7 500 м* сточной жидкости.
За истекшие годы расширение площади полей фильтрации в значительной мере отставало от роста канализационной сети и количества сточных вод. Это, как мы увидим ниже, приводило к значительной перегрузке полей, которая в отдельные годы достигала огромных размеров. Теперь общая площадь полей фильтрации доведена до 60 га, а полезная (рабочая) площадь составляет 50 га и разбита валиками на 35 участков размером от 0,9 до 1,8 га. Сеть распределительных лотков, достигающая 10 км, состоит в большинстве из деревянных желобов, и лишь за последние 2 года проложено было около 2 км кирпичных на цементной кладке лотков. Дренажной сети нет. Осушительные канавы на большинстве участков, вследствие достаточно глубокого стояния грунтовых вод, практически бездействуют, содействуя лишь отводу части талых и дождевых вод. Цию; орошения на полях в среднем 4—5-дневный. Поля вспахиваются всего раз в год в летнее время. Лишь с 1937 г. намечается четырехкратное вспахивание трактором на протяжении года. Ежегодно весной подсохший ил снимается и используется для удобрения. Иногда при сильном заилении 1 ил приходится удалять и летом.
Зимой сточная жидкость послойно намораживается на все участки, за исключением о—6, не заливаемых ввиду недостаточной устойчивости валов и их размывания. При этом участки полей перестают очищать сточную воду, являясь до оттаивания лишь своего рода хранилищем послойно намороженных запасов сточной жидкости. В зависимости от условий погоды этот период длится в среднем около З1,2—1 месяцев (с конца ноября — середины декабря до середины — конца марта). При особо неблагоприятных климатических условиях этот период улиняется до 5Уг месяцев — с начала ноября до середины апреля.
Во время весеннего паводка (в среднем вторая половина марта), когда поля фильтрации не работают, сточная вода спускается без очистки в реку Свислочь.
В планировочном отношении поля фильтрации расположены к юго-востоку от города вне преобладающих в летнее время ветров и имеют защитную зону в 1,25—1,5 км.
1 Сточная вода при водопотреблении около 75 л чел./сутки поступает на поля без всякой предварительной обработки (не считая грубых решеток).
О Гигиена и санитария, Я: 9—10
При оценке работы полей фильтрации и их влияния на санитарное состояние окружающего района приходится учитывать ряд факторов, влияющих на интенсивность протекающих процессов минерализации. Большое значение имеет характер и концентрация сточной жидкости и рациональная эксплоатация полей. Правильное регулирование нагрузки полей и цикла орошения и надлежащая периодическая подготовка поверхностного слоя заливаемых участков являются основной предпосылкой полного использования пропускной способности полей без снижения или подавления физико-химических и биохимических процессов, обусловливающих эффективность очистки и правильный режим полей. Фактором, определяющим величину нагрузки, является также и климат, от которого зависят величина атмосферных осадков, интенсивность биохимических процессов и ско- , рость испарения. Но при прочих равных условиях важнейшими факторами, лимитирующими пропускную способность полей и предопределяющими эффективность очистки, являются физические, химические и в особенности механические свойства почвы, от которых зависят влагоемкость, водопроницаемость и гидрология почвенных слоев. В зависимости от удачно выбранной территории, от ее орографии, гидрологической характеристики, геохимического и петрографического состава фильтрующего пласта находится весь водно-воздушный режим полей, их пропускная способность, интенсивность и полнота очистки.
Если с этой точки зрения подойти к минским полям фильтрации, то в общем можно сказать, что территория полей выбрана довольно» удачно.
Район минских полей фильтрации представляет собой водораздел между реками Свислочыо и Слепней.
В геологическом строении участка принимают участие породы послетретич-ного периода, состоящие: 1) из межморенных несков, 2) из моренного суглинка, и супеска, 3) из надморенных песков и 4) из современных аллювиальных и болотистых образований.
1. Межморенные пески состоят из прослоек непостоянной мощности и состава. Местами встречаются светлосерые, желто-серые и желтовато-бурые пески, иногда слоистые различного механического состава: мелкозернистые чистые и глинистые, средние и крупнозернистые чистые с гравием и галькой. Иногда встречаются слои, состоящие сплошь из гравия и гальки с примесью средне- и крупнозернистого песка, с переходом в пески и обратно.
2. Морена. Над межморенными песками залегают красноватобурый, жел-товатобурый, шоколаднобурый плотный неслоистый суглинок со включением гальки и ледниковых валунов различного диаметра. Местами наблюдаются линзы песка и гравия в моренном суглинке и постепенный его переход в водоносную моренную супесь.
3. Над моренные пески залегают на неровной поверхности морены, зачастую образуя в ней углубления. Иногда по контакту с мЬреной залегает прослой галечника и валунов. Надморенные пески залегают неровным слоем почти по всей площади на возвышениях, а в лощинах обычно уничтожены и замещены делювиальными и аллювиальными образованиями.
4. Аллювиальные и болотистые образования. В балках и долинах располагаются различной мощности аллювиальные современные отложения временных и постоянных водных потоков. Значительная часть этих отложе- « ций состоит из мелкозернистого и илистого материала, переслаивающегося с
более крупным материалом, отложившимся в половодье и во время ливней. В долины и большие понижения такой же мелкозернистый материал доставляется делювиальными процессами, вследствие чего в таких местах легко задерживается1 вода и образуются заболоченные участки.
В орографическом отношении участок представляет собой всхолмленную равнину с общим понижением местности в направлении к рекам Свислочь и Слепня. На этом участке нет значительных понижений, кроме общего понижения к рекам.
5. Водоносность. Повсеместно распространен мощный водоносный горизонт в межморенных песках. Этот горизонт подстилается и перекрывается большими толщами нижней и верхней морены, обладает обычно некоторым напором и дает вполне удовлетворительную для питья воду. Следующим (кверху) водоносным горизонтом является толща верхней морены, в которой встречаются
прослойки моренной супеси и песка, содержащие воду. Так как эти водосодер-жащие пласты не постоянны по мощности и быстро выклиниваются, они не имеют надлежащего бассейна питания и по дебиту незначительны.
Самым верхним и последним водоносным горизонтом толщи послетретичных пород являются надморенные пески.
Этот водоносный горизонт не защищен от поверхностного загрязнения и чрезвычайно незначителен по дебиту. Водоносность этого горизонта проявляется в виде родников в долинах и обнаруживается колодцами на полусклонах в эти долины и другие понижения.
Вследствие уклона кровли водоупорного ложа (верхняя морена) к долинам надморенные пески не содержат воду, на водоразделах и других повышениях.
Открытые водоемы в районе полей фильтрации представлены реками Свис-лочью и Слепней, протекающими в извилистых глубоких излучинах.
Благодаря указанному выше рельефу местности, с одной стороны, и направлению движения почвенных вод — с другой, все метеорные и почвенные воды этой местности попадают в реки Свислочь и Слепня по поверхности или подземным стокам. Поэтому понятно, что и воды полей, протекая в грунте, также должны полностью попадать в эти реки, которые являются приемными коллекторами для этих вод при условии отсутствия дефектов верхней морены, в противном случае часть воды полей попадала бы в межморенные водоносные горизонты. Учитывая последнее, мы поставили себе задачей изучить влияние полей как на вышеуказанные реки, так и на почвенные и межморенные воды, которыми пользуется население для водоснабжения.
При организации полей можно было в первую очередь опасаться загрязнения близко расположенных от полей колодцев, берущих воду из надморенных песков и аллювиальных отложений в долинах рек.
Для наблюдения и изучения влияния полей на упомянутые водоносные горизонты были намечены колодцы, расположенные на надпойменных террасах обеих рек; велось также систематическое наблюдение за буровыми скважинами в Красном урочище на противоположной стороне реки Слепни. Последние скважины, а также изучавшаяся нами скважина на территории хозяйства Водоканал-треста берут воду из межморенного водоносного горизонта с глубины 35—50 м; остальные колодцы, находившиеся под нашим наблюдением, эксплоатируют почвенные воды, их глубина 4—7 м.
По данным геологического изучения площади полей фильтрации, в долине реки Свислочь встречается размыв морены и замена ее аллювиальными отложениями, в связи с этим можно было ожидать связи в этих местах надморенных и межморенных вод между собой и их перемешивания. Отсюда вытекало опасение, что дренажные воды полей могут проникать в межморенный водоносный горизонт и этим самым загрязнять его. Загрязнения можно было ожидать и через возможные дефекты морены на водораздельном плато.
За истекший семилетний период было проведено много анализов сточных и дренажных вод, вод вышеуказанных горизонтов и рек, к описанию которых мы и перейдем.
Межморенный водоносный горизонт, по данным наших многолетних наблюдений, дает в Минске достаточно хорошую по своим санитарным достоинствам воду. На базе этого горизонта запроектировано и уже частично осуществляется расширение городского водопровода. Удельная значимость этих вод в водоснабжении Минска и его окрестностей придает особую важность вопросам его санитарной охраны.
Учитывая ценность этого горизонта для водоснабжения Минска и его окрестностей (например, поселки Коминтерн, Красное урочище и др.), мы обратили особое внимание на режим вод этого горизонта в районе нолей, где были выделены наблюдательные скважины: на хозяйстве Водоканалтреста на склоне к реке Свислочь, рядом с заливаемыми площадками, и скважин в Красном урочище на расстоянии свыше 1 км от полей.
Детальное рассмотрение имеющихся анализов воды межморенного горизонта в районе полей фильтрации не показало каких-либо изменений состава воды в сторону ухудшения ее качества.
Такие важные показатели загрязнения, как производные азота, за все время наблюдения во всех скважинах или совершенно не обнаружены, или представлены в количествах, не отражающих заметного влияния полей фильтрации. Незначительная окисляемость и вообще незначительные колебания в общей минерализации воды и в коли-
ё о и х тг"оо оо —«" —1 — _, _ О)
Окисляемость по Кубелю ч11Ч1Гиф ЭН СО СО СО Ю СМ СО о СО 1С со о -г Ю 00
•(11Ч1ГИф 104 141,6 121,3
яюончв'ирвхэ 001И (М 10* 1 1 оо —. см
п 1 2 ймао>пгэ9 00 10 о со со со СО -1" (?) г^ см —■ со со —■
(|оаз1гоэ СМ ■ч" о —1 ст> ю 00 СО СЧ СО о ^-нююга
юев ¡(ИШ90 осоксою ЮСОЭФЮ СО 00 СО г*, со
Сухой остаток 1 Взвешенные ве- ' щества 1 вяхэотэя эиьХхэг и •МЭЭЬИНВ.1(1о см СО СО ю о о"—• со"— —' со со -г см о — со со см со
ВИНВЯИ1ГВН -ОЙИ Э1ГЭОН СО о ю СО Г--. 00 о" СП ОО СО ОО СМ 00 • —■ см —
оОП ис!и оосо о ю ю СО СТ) см —ГгтГ -г а> со -г оо см со со со
ва-юзтэа эиьХхзг И •мээьинвлйо —< ^ ю —1 о —■ —<"ст> со сп со Ю СО тг со
ВИНВЯИ1ГВЛ -Ос1и Э1ГЭОЦ СП со со"см см а> -г оо со ст. ТГ Ч4 Ю — тг
оОП ийн ю Ю О Ю СО ~ со — г-- — О — О О) 00
Титрирная Ч1ЭОН -Ю1/ЭИЯ N. "Г | | о о" см"
Ч130НЬ01ГЭТП 2,6 3,55 5,14
рн ю оо ст> с^ см со СО СО СО Г-^ 1--.
ЯОЕИ1Г -ВНЕ ОЯ1ЭЭЬИ1ГОЛ !М СО СО со
ч о О —1 СМ Ю со со со со со со О О) О СП <л
честве хлоридов убеждают нас в отсутствии до сих пор какого бы то ни было вредного влияния полей.
Для изучения режима почвенных вод на территории, окружающей поля, велись наблюдения за колодцами: на усадьбах Стефановичи, Кривиченко, Радевского. Первый из них расположен в пойме реки Свислочь, два остальных—на склоне к реке Слепне.
Относительно всех этих колодцев можно сказать, что при изучении влияния на них полей фильтрации необходимо учесть плохие общесанитарные условия, в которых они находятся и которые не могли не отразиться на качестве воды в колодцах. Ярким примером антисанитарного состояния может служить колодец Радевского: старый деревянный сруб с большими щелями, расположенный на расстоянии 3 м от хлева.
По имеющемуся аналитическому материалу мы видим значительные колебания в химическом составе изучаемых почвенных вод, но нельзя было заметить ухудшения их качества в связи с работой полей.
Сточные воды городской канализации, устроенной по раздельной системе, поступают на насосную станцию, расположенную в самой низкой части города (на Пули-ховой слободе), и, пройдя через грубую решетку, перекачиваются по напорным водоводам на поля фильтрации.
Подавляющую массу сточных вод составляют хозяйственно - фекальные воды. Из промышленных предприятий присоединено лишь несколько заводов и химических артелей, также дающих преимущественно хозяйственно - фекальные сточные воды с очень небольшим количеством специфических вод.
При обзоре среднего состава сточных вод по отдельным годам мы видим, что по сухому остатку и взвешенным веществам (табл. 1) эти воды по классификации Тумма могут быть отнесены к водам средней концентрации и концентрированным и приближаются по этим данным, а также по количеству хлоридов к сточным водам Москвы (1927 г.).
Обращает на себя внимание некоторое снижение сухого остатка и взвешенных веществ в 1935—1936 гг., что,- повидимому, следует поставить в связь с повышением нормы водопотребления, поднявшейся до 75 л чел./сутки.
В отношении производных азота данные, приводимые в табл. 1. показывают цифры, более низкие по сравнению со сточнымл водами других городов подобной концентрации и при подобно,« водопотреблении. Окисляемость же этих вод, наоборот, очень высокая и достигает в отдельные годы 244—263 мг/л, но также показывает значительное снижение в 1936 г. (до 185 мг).
Что касается нагрузки минских полей фильтрации по годам, то она показывает очень пеструю картину. Если в первые годы эксплоатации (1930—1931 гг.> средняя нагрузка составляла соответственно 45,3—86,6 .м3 га/сутки пр,й установленной для данных полей норме в 100 м" га/сутки, то в дальнейшем она показывает непрерывный рост из года в год, достигая в 1934 г. наивысшего предела в 260 м' на га/сутки. Соответственно со средней нагрузкой и слой напуска но отдельным эксплоатационным годам показывает рост от 3,16 м в 1931 г. до 9,49 м в 1934 г.
В 1936 г. в связи с пуском в эксплоатацию в конце 1935 г. новых площадок полей средняя суточная нагрузка резко снизилась и составляет 143,8 мя на га. но все еще лишь около 44% выше нормы.
Для непосредственного изучения эффективности работы полей и ввиду отсутствия на полях фильтрации дренажа с 1935 г. был использован для получения дренажной воды нор-тоновский колодец. Благодаря отмечавшемуся выше достаточно низкому стоянию грунтовых вод вбитый на одном из фильтрующих участков нортон не дошел до воды и лишь в глубокой осушительной канаве (между двумя участками полей первой очереди пуска) на глубине около 5 м удалось получить дренажную воду.
Одновременно с нортоновским колодцем в другой дренажной канаве между двумя наиболее новыми участками полей по направлению естественного дренирования к реке Слепне был вырыт шурф.
Таблица 2
Средние данные химического состава дренажной воды (нортоновского
колодца и шурфа)
Откуда взята вода ч о рН Щелочность £ z « О, о, Z Общая жесткость Cl Окисляс- 4 мость Количество анализов
Из нортоновского колодца, вбитого до верховодки в осушительной канаве между двумя наиболее старыми площадками по направлению естественного дренажа к реке Слепне ...... 1935 6,7 8,2 1,82 0,6 29,21 103 33,17 5
То же..... 1936 7,0 7,6 1,65 0,638 11,6 24,4 139,3 10,87 7
Шурф в дренажной канаве между двумя наиболее новыми площадками по направлению естественного дренажа к реке Слепне . . 1935 6,9 7,6 0,2026 0,4237 4,4 108
Высокое содержание хлоридов в этих водах вполне естественно и лишь подтверждает, что мы имеем дело с дрена.жной водой, в той или иной мере разбавленной грунтовыми водами. Содержание производных азота и окисляемОсть свидетельствуют о полной и высокой интенсивности процессов минерализации. Если для определения эффекта минерализации привести эти данные к 100 мг хлора в 1 л, чтобы учесть влияние разбавления дренажных вод грунтовыми, то мы получим, что количество окисляющихся веществ уменьшилось на 91,5% в 1935 г. и на 81,5% в 1936 г.
Количество аммонийного азота снизилось на 95% в 1935 г. и на 94% в 1936 г.
Общее количество азота уменьшилось на 42% в 1935 г. и на 70% в 1936 г. В дренажной воде аммиачный азот и нитриты содержатся лишь в количестве 7,5 (1935) —15,7% (1936) от всего количества азота, а остальные 83,3—92,5% состоят из нитратов, т. е. из азота, находящегося в высшей степени окисления.
Все это свидетельствует о том, что поля фильтрации хорошо очищают сточиую воду и полностью себя оправдывают.
Реки Свислочь и Слепня, как указывалось выше, по своему расположению относительно полей и направлению движения почвенных вод являются приемными коллекторами для вод полей фильтрации.
Для характеристики влияния дренируемых рекой Свислочыо вод полей фильтрации на ее физико-химический и бактериологический состав обратимся к средним аналитическим данным за 1936 г. по участку реки между Оранским и Шепичский мостами, так как на этом отрезке в нижней своей части, граничащей с полями фильтрации, дополнительные загрязнения очень незначительны и могут не приниматься во внимание.
Сравнительные средние данные, приводимые в табл. 3, несмотря на отсутствие резких сдвигов (ввиду сильной загрязненности реки и незначительности обозреваемого отрезка), все же являются достаточной иллюстрацией отсутствия какого-либо отрицательного влияния полей на реку Свислочь.
Таблица 3
Средний химический состав речной воды на отрезке Оранский—Шепичский
мосты за 1936 г.
Количество анализов Место забора пробы « X 2 СО о ю о м 2 С1 Окисляемость Со1Ьтитр
6 Оранский мост . . . 0,466 0,073 0,315 12,4 12,2 0,01-0,00001
6 Шепичский мост . . 0,293 0,116 0,480 13,0 10,82 0,01-0,000,1
Действительно, у Шепичского моста количество аммиака снижается на 37%, а окисляемость на 11%; количество нитритов увеличивается на 60%, нитратов — на 52%. Некоторое увеличение количества хлоридов может явиться косвенным доказательством того, что изменения состава речной в'оды у Шепичского моста зависит не только от возможного разбавления воды в реке подземными водами, но и хорошо минерализованными водами, дренируемыми с полей фильтрации.
Выводы
1. Минские поля фильтрации в течение 7 лет их эксплоатации полностью оправдали себя и в целом не ухудшили санитарного состояния водных горизонтов и режима дренирующих эти поля рек, несмотря на нагрузку, превышающую в течение 1932—1935 гг. про-
«жтную нагрузку до 2,5—3 раз. Эти факты свидетельствуют о правильно и полно протекающих процессах минерализации.
2. Имеющиеся выклинивания дренажных вод полей в поймы реь? ухудшают общее санитарно-гигиеническое состояние некоторых усадьб (Радевский и др.).
3. Дворы, расположенные на склоне реки Слепни между первой и второй отводными канавами, необходимо снести, убрав в первую •очередь жилые постройки огородной артели и усадьбу Радевского, постройки которых и колодцы подтапливаются выклиниваемыми волами полей фильтрации. Эти неотложные мероприятия вытекают из •общесанитарных соображений и интересов самих жильцов.
4. Дворы, расположенные вдоль берега реки Слепни в зоне после-71ующих очередей полей фильтрации, а также деревни Малявки и Дворище, которые частично пользуются шахтными деревянными колодцами и частично родниками, выклиниваемыми в реку Свислочь, необходимо обеспечить при расширении полей буровыми колодцами, ориентированными на межморенные горизонты.
5. Для предупреждения дальнейшего заболевания и увеличения дренирующей способности необходимо выпрямить и очистить реку Слепню, а пойму ее в некоторых участках и пойму реки Свислочи засадить ивняком, что будет способствовать испарению почвенной влаги и в то же время даст и некоторый экономический эффект.
6. Для более углубленного и систематического в дальнейшем контроля за работой полей фильтрации рекомендовать проложить дренаж на одном из участков полей. Анализ дренажа вод в разные •сезоны года при разных нагрузках и условиях эксплоатации дал -бы ценный материал для суждения об оптимальной нагрузке нолей.
Д-р Л. С. МАРГОЛИН (Гомель)
К вопросу обеспечения пассажиров на пароходах здоровой питьевой водой
Одним из наиболее важных санитарных вопросов водного транспорта является водоснабжение пароходов. В резолюции Всесоюзного совещания здравотделов и Госсанинспекции водного транспорта (10— 15 марта 1936 г.) вопросы водоснабжения пароходов выдвигаются как наиболее актуальная тема для изучения водными санитарными организациями.
Настоящая статья имеет своей целью поделиться опытом работы санитарной инспекции Днепро-Двинского бассейна по улучшению питьевого водоснабжения пароходных пассажиров.
Для подачи воды на наших пароходах обычно имеются два насоса: бортовой ручной насос «качок» и паровой насос «донка». Пользование речной водой для питья из качка воспрещается, а на стоянках ввиду запрещения (вследствие загрязненности воды в этих местах) забора воды из качка и для хозяйственных надобностей насос запирается на замок. Из парового насоса вода поступает в сборный бак, помещающийся на верхней палубе, а отсюда она разводится к потребляющим установкам. На некоторых пароходах вода «дон-.кой» забирается с того же борта, с которого спускаются: грязные
