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.
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; 1а – 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