Современные проблемы поверхностного стока в Украине

Семчук Г.М., к.т.н., Рудий В.П., Госкомжилкоммунхоз Украины, г.Киев; Разметаев С.В., Костенко В.Ф., к.т.н., Юрченко В.А., к.б.н., Петрищев В.Г., Белявская И.В. УГНИИ "УкрВОДГЕО"; Коринько И.В., к.т.н., Большакова Е.С., к.т.н., ГКП "Харьковкоммуночиствод" г.Харьков, Украина

Поверхностный сток с территории городов и промышленных предприятий является интенсивным фактором антропогенной нагрузки на природные водные объекты. Обусловлено это тем, что при существующих системах очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод загрязненность водных объектов продолжает нарастать в основном за счет сброса в них поверхностного стока, так как основное количество поверхностного стока поступает в водоемы без очистки (в том числе 100 % с территорий жилых массивов), а имеющиеся на отдельных промпредприятиях сооружения по очистке ливневых вод практически не эксплуатируются в связи с их физической и моральной изношенностью. Наиболее неблагоприятное влияние на санитарное состояние водоемов оказывают, содержащиеся в поверхностном стоке взвешенные вещества и нефтепродукты.

На интенсивность загрязненности поверхностного стока с территории населенных пунктов влияют такие факторы, как благоустройство территории, плотность населения, интенсивность движения транспорта и пешеходов. Эти показатели постоянно изменяются в процессе урбанизации. По данным многолетних исследований (ВНИИВО в г.Харькове, АКХ им. Панфилова в Ленинграде, ЦНИИКИВР в Минске) качество загрязнений ливневого стока городов колеблется в следующих пределах:

- взвешенные вещества - 470…2460 мг/л;

- нефтепродукты - 2…63 мг/л.

Концентрации взвешенных веществ в дождевых, талых и моечных водах соизмерима или в несколько раз выше, чем в хоз-бытовых водах, поступающих на городские очистные сооружения, и многократно превышает значения этих показателей в сбрасываемых в водоемы очищенных хоз-бытовых водах. Особое значение имеет то обстоятельство, что как дождевой сток, так и талый отличаются неравномерностью состава загрязнений даже для однотипных производств.

Загрязненность снежного покрова в среднем соответствует загрязненности талых вод, в то время как загрязненность дождевых вод по всем составляющим выше талых. При залповых сбросах большого количества грубодисперсных примесей, что обычно наблюдается при выпадении дождей, происходит частичное их осаждение в створе ливневыпуска и ниже по течению, что приводит к заиливанию водоемов. Санитарными нормами не допускается сброс со сточными водами частиц с гидравлической крупностью более 0,4мм/с для проточных водоемов и 0,2мм/с - для непроточных. В поверхностном стоке содержание твердых примесей с такой гидравлической крупностью доходит до 30-40 %, причем четвертую часть осадка из поверхностного стока составляют органические вещества. Поэтому в толще наносов активно развиваются анаэробные процессы деструкции органических веществ: гниения, брожения, неполного окисления, сульфатредукции, метаногенеза, денитрификации. Указанные процессы сопровождаются выделением токсичных и дурно пахнущих газов (метан, сероводород, оксид углерода, меркаптан и др.). Эти явления подавляют аэробные микробиологические процессы в донной части водоприемников, что особенно ярко проявляется в летний период, когда повышенная температура и дефицит кислорода чрезвычайно интенсифицируют анаэробные процессы ("цветение" воды, разложение органических веществ, интенсивный рост и отмирание фитопланктона). В результате в водоемах уменьшается содержание растворенного кислорода, ухудшается запах, прозрачность, окраска, увеличивается содержание аммиака, марганца и микробиологических загрязнений. В связи с вышеизложенным ингибируется способность водоемов к самоочищению.

Основная составляющая часть нефтепродуктов - насыщенные углеводороды чрезвычайно устойчивы к микробиологической деструкции, обладают высоким токсическим эффектом, снижают доступность кислорода для гидробионтов всех уровней организации. Кроме того, химическое окисление нефтепродуктов активно снижает концентрацию кислорода в водной среде. Указанные факторы отрицательного воздействия на природные водоемы приобретают особое значение в связи с тенденцией роста концентрации нефтепродуктов в ливневом стоке, обусловленной интенсивной техногенной деятельностью и автомобилизацией.

Следует отметить, что такие показатели качества вод, как БПК и окисляемость для поверхностного стока с территории предприятий различных отраслей существенно отличаются: для машиностроительных и металлургических заводов БПК5 находится на уровне 20-30 мг/л, для коксохимических - 50-80 мг/л, а для пищевых и сельскохозяйственных производств - до 1000 мг/л. После сравнительно непродолжительного отстаивания (в течение 2-х часов) этот показатель, как правило, резко снижается. Эти значения в незначительной мере превышают предельные показатели, приведенные в справочных материалах.

Решение проблемы защиты водоемов от загрязнения поверхностным стоком осложняется значительными отличиями загрязняющих веществ и колебаниями показателей загрязненности для различных предприятий и даже для различных производств внутри одного предприятия (табл.1). Кроме того, многие предприятия, не имеют системы организованного сбора поверхностного стока со своей территории. Положение осложняется также тем, что в ряде случаев площадь его водосбора для нескольких предприятий является общей. Это приводит к тому, что при организации объединенных (групповых) блоков очистных сооружений для поверхностного стока этих заводов возникают технологические и организационные затруднения.

Таблица 1. - Состав поверхностного стока предприятий