Тема: Снижение уровня биогенных загрязнений водохранилищ хозяйственно-питьевого назначения

Актуальность работы: С каждым годом увеличивается поступление биогенных элементов в водоемы, которые негативно влияют на состояние источников централизованного водоснабжения.
Основными источниками биогенных элементов являются хозяйственно-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные сточные воды, рассеянный сток с прилегающих территорий (особенно с сельхозугодий), флот, переработка берегов и руслоформирующие процессы, донные отложения, массовое развитие фитопланктона ("цветение" воды), обрастание откосов каналов и стенок водоводов. Биогенные элементы, поступающие в природные водоемы с поверхностным стоком, приводят к качественным изменениям воды, которые проявляются в изменении химического состава воды и ее физических свойств. Повышенное содержание биогенных элементов приводит к интенсивному размножению водорослей и «цветению» водоемов, вода при этом приобретает неприятный запах и вкус, ее прозрачность снижается, увеличивается цветность, повышается содержание растворенных и взвешенных органических веществ.
Улучшить качество воды в водохранилищах по содержанию в ней биогенных элементов можно предотвращением поступления сточных вод в водоисточники по трассе каналов, включая смыв с сельхозугодий; противопланктонной защиты головного водозабора, уменьшающей обогащение воды биогенными элементами в результате их регенерации при разложении массы синезеленых водорослей; использованием высшей водной растительности (биоплато); мероприятиями, способствующими захоронению биогенных элементов в донных отложениях поддержанием стабильных уровней воды.
Снижение уровня биогенных загрязнений является актуальной задачей для всех водоемов Российской Федерации.
В данной магистерской диссертации рассматриваются методы предотвращения поступления биогенных элементов в водоиточники хозяйственно-питьевого назначения, на основе которых разработан комплекс мероприятий, состоящий из габионных конструкций и системы биоплато.
Объект исследования: поверхностные водоисточники хозяйственно-питьевого назначения.
Предмет исследования: биогенные загрязнения водохранилищ хозяйственно-питьевого назначения.
Целью работы: разработка мероприятий по снижению уровня биогенных элементов, поступающих в водоисточники хозяйственно- питьевого назначения.
Для реализации цели поставлены следующие научно-технические задачи:
• Анализ влияния биогенных элементов на биологические процессы водоисточников;
• Анализ существующих методов борьбы с поступлением биогенных элементов в водоемы;
• разработка комплекса мероприятий по снижению уровня загрязнений биогенными элементами водохранилищ.
Научная новизна заключается в:
• Теоретическом обосновании поглощения биогенных элементов высшей водной растительностью и предотвращения их поступления в водоисточники за счет укрепления берега габионными конструкциями;
• Разработке мероприятий, включающих в себя комплекс мер по предотвращению поступления биогенных элементов в водоемы за счет поглощения данных элементов высшей водной растительностью, а также за счет берегоукрепления;
• Получении и анализе опытных данных о применении комплексного метода по защите от поступления биогенных элементов в водоемы.
Практическая значимость работы заключается в том, что предлагаемые конструктивные решения позволят снизить нагрузку на очистные сооружения и улучшить качество воды в водохранилищах хозяйственно-питьевого назначения.
Личный вклад автора состоит в обосновании темы, цели, задач и разработке конструктивных решений, предотвращающих попадание биогенных элементов в водоемы, на основе сочетания габионных конструкций, являющихся берегоукрепительным мероприятием, и способностью высших водных растений поглощать биогенные элементы из сточных вод.
На защиту выносятся: Комплексная система очистки поверхностных вод, предотвращающая попадание биогенных элементов в водоисточники.
Апробация работы. Результаты работы доложены на международных конференциях представлены в сборниках трудов:
1. Матюх В.А., Лушкин И.А. О влиянии увеличения биогенной нагрузки на эвтрофикацию водоемов. В сборнике статей VI Международной научно - практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза, МНИЦ, 2017.
2. Матюх В.А. О возможности сокращения поступления биогенных элементов в водохранилища волжского бассейна. - В сборнике: Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии. - Пенза, МНИЦ. 2017.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, библиографии из 66 наименований. Общий объем работы 90 стр., включая 21 иллюстрацию и 6 таблиц.
Купить

1 В результате анализа существующих методов предотвращения поступления биогенных элементов в водоемы, выявлена необходимость укрепления берега конструкциями, предотвращающими эрозию почвы, а также производить доочистку поверхностных вод;
2 Предложены две схемы, по укреплению берега и очистке поверхностного стока, предотвращающие попадание биогенных элементов водоемы:
• Очистка поверхностного стока, проходящего несколько этапов: механическую очистку через габионные конструкции и биологическую в биоплато. Такая схема применима для водосборной территории с водоотводящим коллектором;
• Для территорий с рассредоточенными источниками поступления биогенных элементов, не имеющих единого водосточного коллектора, предложена схема непосредственной высадки высшей водной растительности на габионных конструкциях путем заложения мешочков из геоткани, в которые путем прокалывания специальной спицей, высаживаются семена.
Основные положения диссертации опубликованы в 2 статьях автора:
3. Матюх В.А., Лушкин И.А. О влиянии увеличения биогенной нагрузки на эвтрофикацию водоемов. В сборнике статей VI Международной научно - практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза, МНИЦ, 2017.
4. Матюх В.А. О возможности сокращения поступления биогенных элементов в водохранилища волжского бассейна. - В сборнике: Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии. - Пенза, МНИЦ. 2017.
Купить