Поверхностных вод

До недавнего времени поверхностные воды относили к категории условно чистых и они сбрасывались в водоемы без предварительной очистки. Однако изучение их состава показало, что во всех видах вод — и в дождевых, и в талых, и в поливомоечных — содержатся загрязнения, количество которых значительно превышает предельно допустимые концентрации (ПДК).

Особенно остро этот вопрос стоит в крупных городах. Там качественный состав поверхностных вод в значительной мере связан с выбросами загрязнений в атмосферу промышлен­ными предприятиями, автомобильным транспортом и др.

Основными видами загрязнений поверхностных вод яв­ляются взвешенные вещества и нефтепродукты. Именно с их выносом связано загрязнение городских водоемов. В по­верхностных водах в количествах, превышающих ПДК, содержатся и такие виды загрязнений, как хлориды, суль­фаты, азотистые соединения, различные соединения ме­таллов.

Доля взвешенных веществ в дождевых водах до­стигает 80—90 % от общего количества загрязнений. В талых во­дах содержание взвешенных веществ в несколько раз больше, чем в дождевых. Отличительной особенностью взвешенных веществ в во­дах поверхностного стока является очень широкий диапа­зон крупности частиц от гравелистых диаметром 2—5 мм до глинистых и коллоидных.

Содержание нефтепродуктов, различных жиров, пара­финов и т. п. в поверхностных водах составляет 6 – 350 мг/л.

Нефтепродукты эмульгируются и сорбируются частицами взвешенных веществ. При этом их плотность становится близкой к плотности воды. Доля эмульгированных нефте­продуктов достигает 90 % общего количества эфирорастворимых загрязнений.

На территориях промышленных предприятий характер и степень загрязнения вод поверхностного стока связаны с технологией производства. На предприятиях по производ­ству строительных конструкций поверхностный сток в ос­новном загрязнен минеральными взвешенными веществами. На территориях автостоянок, таксомоторных и автобусных парков, гаражей и т. п. в воде наблюдаются высокие кон­центрации нефтепродуктов. На территориях аэропортов воды поверхностного стока загрязнены взвешенными веще­ствами, горючесмазочными материалами, препаратами об­работки покрытий при гололеде и машин против обледене­ния, моющими жидкостями.

При формировании сток смывает и выносит примеси, находящиеся на водосборной поверхности. Осадки сорбируют загрязнения из атмосферы. Качественная характеристика поверхностного стока определяется продолжительностью предшествующего сухого периода, длительностью и интенсивностью выпадения осадков, санитарным состоянием территории, а также степенью загрязненности атмосферы.

С градостроительной точки зрения качество стока определяется плотностью населения и промышленным потенциалом города, интенсивностью движения транспорта, степенью благоустройства и гидрогеологическими характеристиками территории.

Суммарное количество примесей, вносимых поверхностным стоком в водные объекты с городских территорий, составляет 8-15 % от соответствующих показателей бытовых вод, формирующихся на той же площади. При значительных расходах стока доля выноса поверхностных примесей может превышать 30%.

Укрупненные расчетные показатели количества загрязнений в поверх­ностном стоке, которые рекомендуется принимать при расчете очистных сооружений, приведены в табл. 4.1 [4]. Эти показатели следует уточнять в зависимости от местных условий и характеристик стока по отдельным видам (дождевые, талые, моечные во­ды и др.). Наряду с этим учитывается изменение загрязненности поверхностного стока в зависимости от места отбора проб (улицы магистральные или местные, внутриквартальные территории), а также от характера стока (интенсивности и продолжительности дождя, начала и конца стока, про­должительности сухого периода и др.).

Таблица 4.1

Допустимые загрязнения в поверхностном стоке для характерных зон водосборного бассейна

Для определения количества нефтепродуктов, поступающих на очист­ные сооружения, допускается вводить коэффициент, равный 0,4, к данным по содержанию эфирорастворимых веществ.

Кроме перечисленных загрязнений в поверхностном стоке могут содержаться биогенные элементы, специфические примеси, выбрасы­ваемые в атмосферу промышленными предприятиями, и бактериальные загрязнения. В связи с выбросами в атмосферу двуокиси серы (серного ангидрида) и окислов серы происходит выпадение кислотных дождей с показателем кислотности рН, достигающим 4,5. В умеренных и высоких широтах такие дожди причиняют растительности существенный ущерб.

С поверхностным стоком значительное количество загрязняющих веществ вносится в водные объекты, вызывая их загрязнение и заиление. Донные отложения, формирующиеся в водоемах, нарушают жизнедеятельность микроорганизмов и отрицательно сказы­ваются на биоценозе и процессах самоочищения. Поэтому необходима оценка различных мер, принимаемых для обеспечения нормативных санитарных условий водных объектов.

Источниками загрязненияповерхностного стока взвешенными веществами являются пыль, аэрозоли, компоненты топлива и атмо­сферных промышленных выбросов, продукты разрушения дорожных покрытий и эрозии почвы, бытовой мусор, растительные остатки и т.п. Дождь захватывает из воздуха 12-20 мг/л твердых частиц. Около 14 мг/л аэрозолей и компонентов промышленных выбросов содержится в стоке с крыш зданий. Продукты разрушения дорожных покрытий сос­тавляют 40-50 г/м³ в год, что соответствует концентрации 15-30 мг/л. Взвешенные вещества, образующиеся главным образом из продуктов эрозии почвы газонов и открытых грунтовых покрытий, определяют в основном минеральный состав твердой фазы стока. Загрязненность дождевых и талых вод зависит от санитарного состояния территорий (качества уборки дворов, улиц), интенсивности движения и технического состояния транспорта и др.

По данным Федерации по контролю загрязнения вод США, в среднем в городах в период от предшествующего до последующего дождя на 1км улицы с твердым покрытием накапливается: сухого вещества - 395 кг (БПК - 3,8 кг), органических веществ (в пересчете на фосфор) - 0,28 кг, нитратов (в пересчете на азот) - 0,028 кг.