Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Географическое положение 8
1.2 Рельеф 9
1.3 Климат 12
2 НОРМАТИВНО - ПРАВОВЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СБРОСА СТОЧНЫХ
ВОД 16
2.1 Регулирование сброса сточных вод в централизованные системы водоотведения (канализации) 16
3 ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЛИВНЕВОЙ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ 24
3.1 Описание структуры системы сбора, очистки и отведения ливневых сточных вод 24
3.2 Оценка технического состояния централизованной системы водоотведения и существующих
канализационных очистных сооружений 25
3.3 Оценка состояния и функционирования канализационных коллекторов и сетей 27
3.4 Оценка фактического притока неорганизованного стока 31
4 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 33
4.1 Методическое пособие по определению среднегодового объёма поверхностных сточных вод .33
4.2 Методика отбора и определение загрязняющих веществ сточных вод 36
4.2.1 Метод количественного химического анализа воды 36
4.2.2 Измерение содержаний взвешенных веществ в пробах природных вод гравиметрическим
методом 37
4.2.3 Выполнение измерений массовой концентрации нитрит-ионов в пробах природных вод
фотометрическим методом с реактивом Грисса 39
4.2.4 Выполнение измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природной воде
фотометрическим методом с салициловой кислотой 41
4.2.5 Выполнение измерений массовой концентрации общего железа в природных водах
фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой 43
4.2.6 Выполнение измерений массовой концентрации летучих фенолов в природных водах
фотометрическим методом после отгонки с водяным паром 46
5 РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА С ТЕРРИТОРИИ КИРОВСКОГО РАЙОНА 49
5.1 Расчётные объёмы поверхностных сточных вод с селитебных территорий и площадок предприятий 49
5.1.1. Определение среднегодовых объемов поверхностных сточных вод 49
5.1.2. Определение расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой
канализации 52
5.1.4 Определение объемов грунтовых вод 53
6 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД ТЕРРИТОРИИ КИРОВСКОГО РАЙОНА 59
6.1 Требования к качеству сточных вод 59
6.2 Отбор проб сточных вод и анализ отобранных проб 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А 72
Одной из важнейших причин современных экологических проблем является возрастающее загрязнение природной среды. Особое значение имеет загрязнение поверхностных вод. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов. Загрязнения поступают в поверхностные водные объекты со сточными водами, как из сосредоточенных контролируемых сбросов, так и из диффузных источников, в том числе талых и ливневых вод, отводимых с застроенных территорий.
Большое число исследований сконцентрировано на изучении состава бытовых и промышленных сточных вод, исследованию же ливневых сточных вод с городских, сельских и промышленных территорий уделяется мало внимания. Дождевые, талые и поливомоечные воды, стекающие с застроенных территорий, до недавнего времени считались не представляющими серьезной опасности для водных объектов.
Увеличение площадей урбанизированных территорий приводит к возрастанию объема ливневого стока, что, в свою очередь, приводит к нарастанию загрязнения и негативного эффекта на окружающую среду.
Изученность. Большой вклад в изучение поверхностных сточных вод внесли следующие российские ученые: В.Х. Валеев, Ю.В. Сомова, В.А. Сомов, Борзова Ю. С., А. И. Панковец, С. В. Мироевский, Н.А. Макиша, Д.Г. Смирнов, Л. Э. Шейнкман.
Результаты исследований методов биологической очистки поверхностных сточных вод представлены в работах:
• Субботина Ю.М., Методы биологической очистки Сточных вод //
Ученые записки Российского Государственного Социального университета. 2011 № 6 С. 385-389.
• Борзова Ю.С., Использование экологически безопасных технологий очистки сточных вод // Young Science. 2014 № 1 С. 16-17.
• Соколов Э.М., Шейнкман Л.Э., Дергунов Д.В., Технология очистки промышленных сточных вод от фенольных соединений // Вода: химия и экология. 2012 № 4 С. 26-32.
• Коростелёва А.В., Тюрденева С.В., Способы очистки сточных вод от фенолов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2013 Т. 2 № 9 (13). С. 164-169.
• Алексеев М.И., Курганов А.М. Организация отведения поверхностного (дождевого и талого) стока с урбанизированных территорий. - М.: Изд-во АСВ, 2000
• Бульская И. В., Волчек А. А. Сток с урбанизированных территорий и его очистка // Вестник БГТУ. Сер. Водохозяйственное строительство, теплоэнергетика и геоэкология.
• Отведение и очистка поверхностных сточных вод / В. С. Дикаревский, А. М. Курганов, А.П. Нечаев, М. И. Алексеев. - Л.: Стройиздат, 1990
Актуальность увеличение антропогенной нагрузки на урбанизированные территории приводит к росту загрязнения ливневого стока, что в свою очередь усиливает негативное воздействие на качество поверхностных вод.
Объект исследования: поверхностный сток с территории Кировского района города Томска. Предмет исследования: качество ливневых сточных вод.
Цель настоящей работы состоит в определении объема поверхностного стока и в оценке качества ливневых сточных вод с территории Кировского района г. Томска.
Для достижения поставленной цели необходимо найти решение для следующих задач:
1. изучить нормативно-правовые требования для регулирования сброса сточных вод;
2. оценить техническое состояние ливневой системы канализации Кировского района;
3. выполнить расчет поверхностного стока с территории Кировского района;
4. произвести отбор и анализ качества ливневых сточных вод;
5. предложить методы по улучшению качества ливневых сточных вод.
Защищаемые положения:
1. Основная нагрузка загрязняющими веществами талых вод идет на р. Томь.
2. Главными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, БПК5, ХПК и взвешенные вещества.
Практическая значимость.
Произведен расчет среднегодового объема поверхностного стока с Кировского района, расчет среднегодового объема поверхностного стока с пощади обеспеченной ливневой канализацией, расчет объема талых вод.
Научная новизна.
Произведен отбор и анализ ливневых сточных вод.
Определено, что присутствует врезки хозяйственно-бытовых стоков в ливневую канализацию.
Апробация работы и публикации.
По материалам магистерской диссертации были подготовлены доклады для очного участия во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экология и управление природопользованием» (2020 г.) и Ежегодной научной студенческой конференции «СТАРТ В НАУКУ» (2021 г.)
Выражаю благодарность начальнику отдела дорожной деятельности Департамент дорожной деятельности и благоустройства администрации Города Томска Д.Р. Аржанниковой за предоставленные материалы для расчетов; В.В. Жарковой за помощь в лабораторных исследованиях; научному руководителю, профессору А.М. Адаму за помощь в написании магистерской диссертации.
Анализ проведенных исследований показал, что стоки, сбрасываемые в водные объекты через ливневые канализации, осуществляются без очистки и без определения количественно-качественного показателя.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Среднегодовой объем поверхностного стока с территории Кировского района составляет более 1,3 млн. м3. Из них - через канализационную систему транспортируется 0,8 млн. м3 (61%), неорганизованный сток 0,5 млн. м3(39%).
2. Применение песчано-соляной смеси в качестве антигололедного средства приводит к уменьшению пропускной способности ливневых труб и, таким образом, к уменьшению их пропускной способности. В результате происходит подтопление прилегающей к колодцам территории в радиусе до 20 метров и формирование неорганизованного стока.
3. Основная нагрузка на поверхностные воды с Кировского района происходит от водовыпусков №1 (просп. Ленина, просп. Кирова, ул. Учебная) и №2 (ул. Учебная, просп. Ленина).
4. Превышение аммоний-иона на водовыпуске №2(ул. Учебная, просп. Ленина) свидетельствует о несанкционированной врезке хозяйственно-бытовых стоков.
5. По всем водовыпускам наблюдается Х кратное превышение ПДК по нефтепродуктам, БПК5, ХПК и фенолам.
6. В водовыпусках №4, №5, №6, №7, отведенных в р. Ушайку, превышение ПДК наблюдается только по взвешенным веществам и железу (№5, №7).
7. Наличие железа в сточных водах обусловлено вероятно большой долей родниковых вод.
1. Азьмука Т.И. Ресурсы климата. // Природные ресурсы Томской области - Новосибирск: Наука, 1991.- с . 83-102.
2. Андронников, С.Б. Методика определения токсичности водной среды по изменению жаберного аппарата рыб / С.Б. Андронников, Э.В. Иванов, Т.М. Лукина, И.С. Шестерин // Гидробиологический журнал. 1987. Вып. 23, № 3. С. 92-95.
3. Водный Кодекс Российской Федерации [Электронный ресурс]: принят Государственной Думой от 12.04.2006 г.: (с учетом поправок от 29.07.2017 г. № 261-ФЗ) // Консультант Плюс: справ. правовая система. - Версия Проф. - Электрон. дан. - Доступ из локальной сети Науч. б-ки Том. гос. ун-та. Климат Томска. Под ред. Пильниковой З.Н. Л., Гидрометиздат, 1982г.
4. Водоснабжение и канализация [Электронный ресурс] - URL: http://aquacomm.ru/cancliz/zagorodnyie-doma/avtonomnaya/livnevaya/trubyi-dlya- kanalizatsii.html (дата обращения: 20.03.2019)
5. Горячко М.Д., Зиновьев В.П. и др. Томск / председ. Ю.С. Осипов и др. — Большая Российская Энциклопедия (в 35 т.). — Москва: Научное издательство «Большая российская энциклопедия», 2016. — Т. 32. Телевизионная башня - Улан-Батор. — С. 261—263. — 765 с.
6. ГОСТ 25150-82 Канализация. Термины и определения.
7. Григор Г.Г., Кожевникова З.П., Тюменцева Н.Ф. Физико-географическое районирование Томской области // Вопросы географии Сибири. Томск. - 1962 - С. 13 - 26 с.
8. Дикаревский, В. С. и др. Отведение и очистка поверхностных точных вод.
- Л.: Стройиздат, 1990.
9. Дренаж, системы водоотвода [электронный ресурс] - URL: http://www.standartpark.ru/livnevaya-kanalizatsiya/(дата обращения: 01.03.2019).
10. Егоров Б.А. и др. Обобщение и анализ геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических материалов по территории г. Томска с целью обоснования проведения картографирования масштаба 1:25000.
Проект на проведение картографирования территории г. Томска в масштабе 1:25 000 (методическая часть). Томск, 1997 Т.1. Текст. - 87 с.
11. Елизаров И.В. Родной край. Очерки природы, истории, хозяйства и культуры Томской области / И.В. Елизаров, Б.Г. Иоганзен, И.П. Князев, А.И. Кузнецов, В.П. Смирнов. Издательство Томского университета. Томск, 1974.
12. Иоганзен Б.Г. Природа Томской области. Новосибирск: ЗападноСибирское книжное изд-во, 1974 - 402 с.
13. Качество воды в реке Ушайка [Электронный ресурс] - URL:https://tomsk.gov.ru/news/front/view/id/10423 (Дата обращения: 26.05.19)
14. Климат Всероссийский научно-исследовательский институт
гидрометеорологической информации [Электронный ресурс: http://meteo.ru].
15. Ливневые очистные сооружения [Электронный ресурс] - URL: http://el-bio.ru/blog/chto-soderzhat-livnevye-stoki/ (дата обращения 02.02.2021)...41