К вопросу экологического состояния ливневых сточных вод на урбанизированной территории

Автор: Кичев Дмитрий Станиславович, Матвеева Анна Александровна, Кичев Михаил Дмитриевич

Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu

Рубрика: Экология и биология

Статья в выпуске: 4 т.10, 2020 года.

Бесплатный доступ

В статье поднимается вопрос экологического состояния ливневых сточных вод, их технического состояния. Вопросы оценки функционирования ливневой канализации входят в перечень муниципального экологического контроля, который осуществляют органы исполнительной власти в сфере экологии и природопользования. В работе обозначены ключевые проблемы, связанные с недофинансированием текущих работ по обеспечению эффективной эксплуатации ливневых стоков. Рассмотрены основные категории в системе «очистные сооружения - ливневые стоки - коллекторы». Традиционная система ливневых стоков включает в себя отведение поверхностного стока через открытые водные объекты (например, речные системы). Проанализированы основные экологические показатели, которые должны быть достигнуты при строительстве и вводе в эксплуатацию комплекса очистных сооружений ливней канализации. Анализ проектных показателей показал, что всего подлежат очистке 18,9 млн м3 ливневых, тало-дождевых стоков и дренажных вод. За счет мероприятий по устройству очистных сооружений ливневой канализации будет предотвращено попадание в р. Волга более 22 тыс. тонн взвешенных веществ, в том числе тяжелых металлов и 1,2 тыс. тонн нефтепродуктов. Согласно проектной документации, строительство более 50 объектов позволит модернизировать систему ливневой канализации города Волгограда в рамках действия Национального проекта «Экология». Выводы, отраженные в статье, выявили основные причины сложившейся ситуации: несоответствие ремонтных и реставрационных работ по замене деталей, узлов; недостаточный объем технического перевооружения; несоответствие химического состава сточных вод установленным нормативным экологическим показателям; недостаточный муниципальный контроль ответственных за данный объект служб; недостаточное финансовое обеспечение.

Еще

Сточные воды, ливневая канализация, муниципальный экологический контроль, очистные сооружения, город

Короткий адрес: https://sciup.org/149129648

IDR: 149129648   |   DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2020.4.1

Текст научной статьи К вопросу экологического состояния ливневых сточных вод на урбанизированной территории

DOI:

В настоящее время сложилась неблагоприятная обстановка, связанная с техническим состоянием сетей ливневой канализации на территории города Волгограда. На сегодняшний день денежные средства на капитальный ремонт проблемных участков сетей ливневой канализации в бюджете Волгограда отсутствуют.

В результате отсутствия должного финансирования сети ливневой канализации (коллекторы большого диаметра, внутриквартальная ливневая канализация, водопропускные трубы, дренажи) фактически не обслуживались, что приводило к затоплению улиц, зданий, дорог, коммерческих объектов и других объектов.

В период выпадения обильных осадков выявлен ряд улиц и объектов, на которых происходит застой воды и размыв грунтового и дорожного основания, так как существующая система водоотвода не способна обеспечить своевременный отвод ливневых вод.

В результате чего в соответствии с классификацией работ и заключенным муниципальным контрактом на выполнение работ по текущему содержанию улично-дорожной сети Волгограда подрядными организациями выполняются работы только по текущему содержанию ливневой канализации, проходящей под городскими дорогами.

Материалы и методы исследования

Использовались результаты теоретических исследований, экологического мониторинга, методы системного анализа, экспертных оценок сооружений очистки воды, результаты проведенного муниципального контроля со стороны органов исполнительной власти в сфере экологии и природопользования.

Результаты и обсуждение

Основной задачей организации стока является сбор и удаление с территории города дождевых, ливневых и талых вод путем вертикальной планировки городских территорий, сбора этих вод водоотводящими системами и устройствами, и отведения собранных вод в водоемы или иные места за пределами территории города.

Водоотводная система в городах предназначена для отвода поверхностных вод; при- ема и удаления производственных вод от полива, мытья улиц; отвода поверхностных вод из систем внутренних водостоков зданий; приема воды из дренажных систем [1; 2].

Общая схема традиционной городской водоотводной системы представлена на рисунках 1 и 2.

Общая схема водоотвода в городе состоит из системы сетей водостоков отдельных бассейнов стока, имеющих выпуск воды в реки, водоемы или в главные городские коллекторы.

Рис. 1. Общая схема водоснабжения и водоотведения населенного пункта [6; 8]:

1 – водозабор из реки; – то же из подземных источников; 2 – насосная станция I подъема;

3 – водопроводные очистные сооружения (ВОС); 4 – резервуар чистой воды (РЧВ);

5 – насосная станция II подъема; 6 – водоводы; 7 – водонапорная башня; 8 – водопроводная сеть;

9 – водоотводящая сеть; 10 – главная насосная станция (ГНС); 11 – аварийный выпуск;

12 – напорный канализационный коллектор; 13 – канализационные очистные сооружения (КОС);

14 – выпуск очищенной воды; 15 – пром. предприятие; 16 – повысительная насосная станция

системы

водоотвода в микрорайонах

водостоки, прокладываемые вдоль улиц открытые русла малых речек, включаемых в систему главных

главные коллекторы, прокладываемые по улицам или по направлению естественных городские водоёмы, используемые для регулирования паводковых расходов

Рис. 2. Составные части принципиальной схемы водоотвода в городе [6; 8; 9]

Главные коллекторы располагают в полосе, свободной от городской застройки, то есть в пределах красных линий улицы, или в специально выделенной для этих целей технической полосе, расположенной по направлению тальвегов бассейна стока. Это условие учитывают в планировке города.

В пределах застроенной и благоустроенной территории расход стока может увеличиваться в 3–4 раза по сравнению с расходом стока, формируемого с незастроенной и неблагоустроенной территории.

Поверхностный сток на незастроенной территории формируется в результате следующих факторов [1; 4]:

  • а)    интенсивности осадков;

  • б)    категории почв (интенсивности впитывания);

  • в)    задерживающей способности поверхности (по слою воды);

  • г)    времени концентрации стока к данному створу (время стекания по склонам, тальвегам и руслам).

На незастроенной или городской территории, не имеющей покрытий, дождевой сток может образоваться при условии:

  • а)    интенсивности дождя, превышающей интенсивность впитывания;

  • б)    после выпадения осадков, количество которых превышает задерживающую способность поверхности территории (газоны, скверы и парки).

Поверхностный сток на застроенных территориях образуется на той части поверхности, которая не обладает впитывающей способностью при минимальной задерживающей способности (дорожные и тротуарные покрытия, застройка) [6; 8; 9].

Для поверхностно-ливневых вод характерна неравномерность объема по сезонам года, а уровень микробного загрязнения зависит от степени благоустройства территории. В соответствии с санитарными правилами по охране поверхностных вод от загрязнения, сточные воды, опасные в эпидемическом отношении, должны подвергаться обеззараживанию [2; 4].

Необходимость обеззараживания сточных вод указанных категорий обосновывается условиями их отведения и использования при согласовании с органами Госсанэпиднадзора в территориях.

Данная проблема остро имеет место в связи с многочисленными жалобами граждан на подтопление дорог, тротуаров, пешеходных переходов, местных проездов многоквартирных жилых домов, подвалов и территорий индивидуального жилого фонда. Только за 2018– 2019 годы в адрес администрации города Волгограда было направлено более 40 писем и представлений от Волгоградской межрайонной природоохранной прокуратуры и других правоохранительных органов городского уровня с просьбой устранения недостатков на сетях ливневой канализации районов Волгограда. Но до сих пор данные мероприятия не выполнены.

Задачей исследования является экологический мониторинг талого и дождевого стока, позволяющий определить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду, своевременно обеспечить соответствующей информацией городские водозаборные станции питьевого водоснабжения.

В рамках действия Национального проекта «Экология» предусмотрено строительство очистных сооружений, включая бассейн реки Волги, а также модернизацию системы ливневой канализации города Волгограда [5].

Главной задачей мероприятий является строительство очистных сооружений на водо-выпусках в реку Волга, на водовыпусках в притоки р. Волга, водовыпусках в естественные балки и водосборные площади с уклоном в стороны р. Волга на территории Волгограда. Очистные сооружения должны обеспечить очистку атмосферных вод до показателей, позволяющих производить их выпуск в водный объект круглосуточно в период весна-лето-осень (см. таблицу).

Анализ проектных показателей показал, что всего подлежат очистке 18,9 млн м3 ливневых, тало-дождевых стоков и дренажных вод. За счет мероприятий по устройству очистных сооружений ливневой канализации будет предотвращено попадание в р. Волга более 22 тыс. тонн взвешенных веществ, в том числе тяжелых металлов и 1,2 тыс. тонн нефтепродуктов. Наибольший объем финансирования предусмотрен по водовыпускам в р. Царицу – 22,4 млн рублей, что обусловлено неудовлетворительной экологической ситуацией на данном водном объекте [5; 7].

Ключевые показатели строительства очистных сооружений и систем ливневой канализации на территории г. Волгограда

Наименование водного объекта, территории

Количество объектов

Среднегодовой объем стока, м 3 /год

Стоимость проектноизыскательных работ, млн руб.

Экологические показатели (сокращение объемов загрязняющих веществ), т/год

до строительства

после строительства

г. Волгоград, р. Волга

24

6 883 440

76,8

НП – 550

ВВ – 6800

НП – 35

ВВ – 320

«Банный», «Химпром»

2

388 344

6,4

НП – 430

ВВ – 4800

ХПК – 24384

НП – 30

ВВ – 310

ХПК – 2200

р. Мокрая Мечетка

5

1 434 050

16

НП – 120

ВВ – 1416

НП – 5

ВВ – 127

р. Сухая Мечетка

1

434 050

3,2

НП – 30

ВВ – 316

НП – 2

ВВ – 23

р. Царица

7

1 834 000

22,4

НП – 210

ВВ – 2116

НП – 15

ВВ – 180

р. Ельшанка

4

1 223 150

13,2

НП – 140

ВВ – 1340

НП – 8

ВВ – 97

б. Купоросная

3

859 870

9,6

НП – 86

ВВ – 893

НП – 6

ВВ – 57

б. Отрада

4

1 334 080

13,2

НП – 150

ВВ – 1540

НП – 8

ВВ – 109

о. Сарпа

2

664 050

6,4

НП – 59

ВВ – 690

НП – 4

ВВ – 42

Ливневая канализация п. Веселая балка Качинский рынок

2

543 050

6,4

НП – 38

ВВ – 610

НП – 3

ВВ – 33

Примечание . Источник: [7]. НП – нефтепродукты; ВВ – взвешенные вещества; ХПК – химическое потребление кислородности.

В целях упорядочения системы ливневой канализации определения эксплуатирующей организации необходимо выделение соответствующих денежных средств на ее содержание и ремонт (включая затраты на проведение обследования технического состояния системы ливневой канализации, подготовку дефектных ведомостей и расчетов затрат на выполнение ремонтно-восстановительных работ, проведение паспортизации системы ливневой канализации).

Решение вопросов определения эксплуатирующей организации, бесперебойного функционирования систем организованного водоотведения на территории Волгограда, напрямую связано с решением вопроса финансирования работ по обследованию, ремонту и строительству ливневой и дренажной канализации на территории Волгограда из городского бюджета [3].

Выводы

Показано, что на текущий момент проблема очистки сточных вод чрезвычайно ак- туальна (строительство дополнительных очистных сооружений).

Ключевыми причинами данной ситуации являются следующие основные факторы:

  • –    физический износ оборудования, неудовлетворительное техническое состояние очистных сооружений;

  • –    несоответствие состава поступающих сточных вод и систем очистки;

  • –    отсутствие сооружений по доочистке сточных вод;

  • –    несвоевременное проведение ремонтных и реставрационных работ, замены вышедших из строя оборудования, узлов и деталей;

  • –    отсутствие достаточного финансирования отрасли, финансирование по «остаточному принципу.

В целях снижения поступающих загрязняющих веществ со сточными ливневыми стоками в открытые водоемы необходим своевременный муниципальный контроль со стороны городского жилищно-коммунального хозяйства, концессии водоснабжения.

Список литературы К вопросу экологического состояния ливневых сточных вод на урбанизированной территории

  • Базавлук, В. А. Инженерное обустройство территорий. Дождевые водостоки: учеб. пособие / В. А. Базавлук. - Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2012. - 148 с.
  • Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества: ГОСТ Р 51232-98. - Электрон. дан. - Доступ из Справочно- правовой системы "КонсультантПлюс" (дата обращения: 19.06.2020). - Загл. с экрана.
  • Матвеева, А. А. Специфика организации городского питьевого водоснабжения (на примере г. Волгограда) / А. А. Матвеева, Е. А. Иванцова // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования: материалы IV Международная научно-практическая конференция. - Соленое Займище: Изд-во ФГБНУ "Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук", 2019. - С. 150-155.
  • Методические указания "Организация Госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод". МУ 2.1.5.800-99 (пункт 2.1.5 "Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водоемов"). - Электрон. дан. - Доступ из Справочно-правовой системы "КонсультантПлюс" (дата обращения: 19.06.2020). - Загл. с экрана.
  • Национальный проект "Экология" // Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. Направления работы Минприроды России. - Электрон. дан. - Режим доступа: https://www.mnr.gov.ru/activity/directions/ (дата обращения: 17.11.2020). - Загл. с экрана.
  • Орлов, В. А. Экологические аспекты использования поверхностного стока для подпитки оборотного водоснабжения промышленных предприятий / В. А. Орлов, Л. А. Волкова, Л. Л. Литвиненко // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - 2012. - № 6. - С. 251-256.
  • Отчет "Осуществление контроля за качеством сточных вод ливневых водовыпусков на территории города Волгограда в 2018 году". - Волгоград: ГУАОККОПС, 2018. - 30 с.
  • К расчету схем регулирования поверхностного стока (в порядке обсуждения) / Е. Д. Палагин, П. Г. Быкова, М. В. Шувалов [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. - 2015. - № 12. - С. 73-80.
  • Садчиков, П. Н. Определение параметров концептуальной модели управления качеством очистки поверхностных сточных вод / П. Н. Садчиков, Е. В. Давыдова // Вестник МГСУ. - 2017. - № 12. - С. 1408-1414. - DOI: 10.22227/1997-0935.2017.12.1408-1414
Еще
Статья научная