Качество воды большинства водных объектов не отвечает норматив-ным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества по-верхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстре-мально высокого содержания (Свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах.
Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоис-точники с поверхностным и ливнёвым стоком с территорий санитарно не-благоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоро-вья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.
Одним из основных загрязнителей поверхностных вод являет-ся нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате ес-тественных её выходов в районах залегания. Но основные источники за-грязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транс-портировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.
Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны - ам-монийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил мер-каптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий чёрной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газо-вой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предпри-ятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с при-легающих территорий.
Охрана водных объектов на территории Российской Федерации осуществляется на основании Водного Кодекса Российской Федерации.
Федеральные органы государственной власти Российской Федерации в соответствии с законодательством Российской Федерации принимают совместимые с принципом устойчивого развития меры по сохранению водных объектов, предотвращению их загрязнения, засорения и истоще-ния, а также по ликвидации последствий указанных явлений.
При использовании водных объектов граждане и юридические лица обязаны осуществлять производственно-технологические, мелиоративные, агротехнические, гидротехнические, санитарные и другие мероприятия, обеспечивающие охрану водных объектов. Использование водных объек-тов должно осуществляться с минимально возможными негативными по-следствиями для водных объектов.
Охрана водных объектов от загрязнения осуществляется посредством регулирования деятельности как стационарных, так и других источников загрязнения.
1. Национальный парк "Плещеево озеро"
Федеральное государственное учреждение национальный парк "Пле-щеево озеро". Было основано 26 сентября 1988г. Постановлением Прави-тельства РСФСР N 400. Тогда он был назван Переславским природно-историческим национальным парком.
В 1998 году Постановлением Правительства РФ N 777 от 17.07.98 "О национальном парке "Плещеево озеро" парк был переименован в нацио-нальный парк "Плещеево озеро". Он был признан особо охраняемой терри-торией федерального значения и передан в ведение и управление Феде-ральной службы лесного хозяйства России. С 2000г. Национальный парк находится в системе Министерства природных ресурсов РФ, в ведении Де-партамента охраны окружающей среды и экологической безопасности.
31 декабря 1998 года утверждено Положение о национальном парке, как природоохранном учреждении федерального значения. Уточнены гра-ницы, из границ национального парка исключена территория города Пере-славля-Залесского.
Национальному парку передано 15271га земель лесного фонда, 5963га земель водного фонда, 554га земель сельскохозяйственного назначения, а также включено в границы парка 2002га земель других землепользовате-лей. Общая площадь национального парка составляет 23790га.
Национальный парк находится на территории Переславского муници-пального округа Ярославской области, в центральной части Русской рав-нины, в бассейне Верхней Волги.
На территории парка расположены 7 памятников природы, 8 памятни-ков археологии, 22 исторических и 94 архитектурных памятника, а также достопримечательные места, связанные с именами Юрия Долгорукого - основателя г. Переславля-Залесского, Святого Благоверного князя Алек-сандра Невского, Петра I, Ивана Грозного и других великих личностей в истории российского государства.
Национальный парк отличает богатство флоры и фауны. Здесь можно встретить 790 видов сосудистых растений; 7 из них занесены в Красную Книгу России. 19 видов растений включены в региональный список редких и исчезающих видов Центра европейской части РФ.
В парке насчитывается 60 видов диких животных, 210 видов птиц, и 16 видов рыб, среди них - ряпушка, или "царская селедка".
1.1 Экологическая политика национального парка "Плещеево озеро"
Национальный парк "Плещеево озеро" - особо охраняемая природная территория федерального значения.
Миссия парка - сохранение и восстановление уникального природно-исторического комплекса в районе г. Переславля-Залесского и жемчужины Верхней Волги - озера Плещеево, имеющих огромное значение для исто-рии России.
Особенность национального парка "Плещеево озеро" состоит в том, что он расположен в хозяйственно развитом районе, в границах двух му-ниципальных образований: Переславского района Ярославской области и г. Переславля-Залесского. На территории парка и в его непосредственной близости функционируют самые различные объекты: промышленные, сельскохозяйственные, транспортные, рекреационные и иные источники, оказывающие воздействие на состояние окружающей среды и охраняемых природных и культурных комплексов.
Руководство национального парка "Плещеево озеро", осознавая не-преходящую ответственность за судьбу уникального наследия, считает не-обходимым принимать все возможные меры по сокращению негативного воздействия на окружающую среду и объявляет о своих намерениях и обя-зательствах в отношении развития экологической деятельности в экологи-ческой политике.
Основные направления экологической политики национального парка - это:
1. Открытость и готовность к сотрудничеству, к конструктивному диа-логу со всеми заинтересованными сторонами: национальными пар-ками России и зарубежья, предприятиями, государственными орга-нами, средствами массовой информации, общественными и между-народными организациями;
2. Активная демонстрация результатов деятельности ("экологическая прозрачность");
3. Сохранение биоразнообразия; восстановление нарушенных природ-ных и историко-культурных комплексов и объектов;
4. Поэтапная интеграция парка в социально-экономическую структуру региона; содействие устойчивому развитию территории; участие в разработке систем экологического менеджмента предприятиями Ярославской области, оказывающим воздействие на природные ком-плексы национального парка;
5. Развитие активного экологического просвещения населения, привле-чение школьников, студентов, добровольцев к изучению природно-культурного наследия и проведению природоохранных акций в парке и в регионе в целом;
6. Развитие экологического мониторинга, привлечение исследователь-ских, учебных, консультационных организаций к проведению науч-ных исследований;
7. Создание условий для регулируемого туризма и отдыха, разработка информационных материалов для туристов, гостей парка, жителей города Переславля и его окрестностей;
8. Информирование и вовлечение всех сотрудников Парка в экологиче-скую деятельность: просветительскую, охранную, восстановитель-ную; обеспечение повышения квалификации персонала;
9. Соблюдение и содействие развитию природоохранительного законо-дательства, экологических норм и правил; разработка и использова-ние собственных экологических стандартов и норм, обеспечивающих достижение целей и решение задач Парка;
10. Стремление к лидирующей позиции среди охраняемых территорий ограниченного хозяйственного использования, расположенных в Ев-ропейской части территории России.
Национальный парк "Плещеево озеро" - молодое природоохранное учреждение, несущее ответственность за судьбу дорогих миллионам людей святынь отечественной истории, за поддержание равновесия уникальных природных объектов, за развитие экологического просвещения и образова-ния.
Руководство парка считает публикацию экологической политики пер-вым шагом в создании и выполнении менеджмент-плана, направленного на улучшение системы охраны уникальных природно-исторических комплек-сов Ярославской области.
2. Река Трубеж и другие притоки Плещеева озера
Сотрудниками кафедры физической географии Ярославского педаго-гического института была проведена инвентаризация водостоков бассейна Плещеева озера. Всего выявлено 48 рек и ручьёв общей протяжностью 236,2км, из которых 6 рек имеют длину более 10км. Крупнейшей рекой этого бассейна является Трубеж, длина которого 36км, а площадь водосбо-ра 254 кв. км, что составляет 58% водосбора Плещеева озера (табл. 1).
Таблица 1. Морфометрические характеристики рек бассейна
Плещеева озера
Название Место впа-дение Берег Расстояние от устья, км Длина, км Площадь водосбора, кв. км.
Веськовка Оз. Пле-щеево Ю.-З. - 3,6 10,9
Егловка - Ю.-З. - 1,9 2,2
Павловка - Зап. - 1,1 1,8
Куротня - Зап. - 7,1 18,6
Кухмарь - С.-В. - 3,9 8,5
Галев поток - Вост. - 2,6 4,2
Сиваныч поток - Ю.-В. - 2,7 4,6
Ключ Гремяч Егловка Прав. 0,4 0,1 0,2
Трубеж Оз. Пле-щеево Юж. - 36,0 245,0
Чернуха Трубеж Лев. 27,5 10,2 23,0
Без названия - Лев. 14,3 10,6 27,5
Кипс - Прав. 9,5 7,0 24,5
Мурмиш - Прав. 7,0 10,5 47,0
Ветлянка - Прав. 4,6 10,4 25,0
Воргуша - Лев. 3,3 6,8 12,5
Векса Оз. Сомино Юж. - 7,8 374,8
Мельники - Ю.-В. - 3,5 10,6
Черторый - С.-В. - 3,1 9,6
Барановский ручей - Сев. 2,6 8,4
Длительное время информация о водостоках практически не обновля-лась, кроме того, обозначались некоторые расхождения в исторических данных и результатах исследований. Некоторые водные объекты в резуль-татах этого исследования не обнаружены или указаны без названия. В хо-де полевых исследований по проекту "Живая вода" многие мелкие прито-ки приобрели имя, обнаружены притоки, которых нет на карте.
Неоднородности рельефа и геологического строения водосбора озера обуславливают некоторые различие в химическом составе вод его прито-ков. Долины рек Трубеж, Куротня, ручьёв Веськовка, Малая Слуда, Гремя-чий Ключ и другие лежат в пределах склонов Клинско-Дмитровской гря-ды. Её мореные глины обогащают воды этих водостоков кальцием и гид-рокарбонатами. Долины притоков Кухмарь, Симанец, Сосенка и другие расположены в низменной, заболоченной местности, их воды менее мине-рализованы.
Река Трубеж - основной приток оз. Плещеево, с площадью водосбора 254 кв. км.
На 40-е годы XIX века приходится начало отрицательного воздейст-вия загрязнённых вод р. Трубеж на рыбный промысел на озере. В городе Переславле-Залесском интенсивно развивались красильные предприятия и их неочищенные сточные воды сбрасывались непосредственно в реку. К концу XIX века в Трубеже стала абсолютно непригодна к использованию, жизнь в ней практически прекратилась. Положение изменилось только по-сле ликвидации красильных фабрик, и к концу 20-х гг. ХХ века качество воды в реке Трубеж улучшилось.
В дальнейшем качество воды в реке Трубеж заметно понизилось в 50-е - 60-е гг. с ростом численности города и развитием в нём промышленно-сти. В 1980г. был приостановлен сброс промышленных и хозяйственно-бытовых в реке. Если в 1963-1964 гг. содержание ионов кальция в устье находилось в пределах 102-120 мг/л, а в районах сброса промышленных и бытовых стоков в черте города достигло 157 мг/л, то в 1984 году оно сни-зилось до 53 мг/л в летний период и до 93 мг/л зимой. По данным эколого-аналитической лаборатории национального парка "Плещеева озеро" в 2000г. содержание ионов кальция в устье реки Трубеж и в воде озера в 500 и 1000м от места впадения реки сильно отличаются. Если в устье Трубежа содержание ионов кальция достигает величины 200 мг/л, то в озере это значение бывает не более 80 мг/л.
Сезонная динамик общих форм биогенных элементов в воде реки Трубеж значительно отличается от той, что характерна для озера. Отмеча-ется устойчивое увеличение содержание соединений азота и фосфора с мая по июль, когда в районе устья реки Трубеж они достигают максимальных значений. Такой характер поведения биогенных веществ позволяет гово-рить о том, что загрязнения вод реки Трубеж связано преимущественно с бытовыми стоками города, дачных кооперативов. Кроме того, существен-ную роль может играть смыв азотных и фосфорных удобрений с полей и огородов, многие из которых расположены в водоохранных зонах.
В целом воды реки Трубеж значительно обогащены биогенными эле-ментами по сравнению с водами Плещеева озера, причём в основном за счёт соединений азота. Особенно заметна эта разница в летний период, ко-гда концентрации общего азота и его различных форм в реке на порядок выше, чем в озере. Влияние загрязнённых вод зимой может распростра-няться далеко за пределы предустьевого пространства. Полное смешение речных и озёрных вод происходит на мелководье и уже на расстоянии 1,5км от устья формируется водная масса, которая практически неотличи-ма по химическому составу от водной массы озера. В летний период за счёт ветра создаются условия более быстрого перемещения и воздействие вод реки Трубеж не распространяется дальше 400м.
3 Антропогенное воздействие
Таблица 2. Источники и виды загрязнений в различных сферах деятель-ности
Наименование Виды загрязнений
Сельскохозяйственные
удобрения Мышьяк, кадмий, уран, ванадий, цинк в некоторых фосфатных удобрений
навоз Патогенные микроорганизмы, мышьяк и медь в отходах свино - птице ферм
Взвешенные вещества Соединения свинца, полиароматиче-ские углеводороды
Осаждения продуктов то-плива Частицы шинных резин (содержат цинк )
В настоящее время в Переславле действуют хлопкопрядильная фабри-ка, крупное предприятие ОАО "Славич", где производятся фото- и упако-вочные материалы, магнитная лента; механизированная строчевышиваль-ная фабрика; авторемонтный и кирпичный заводы; швейная и мебельная фабрики; предприятия пищевой промышленности; завод "Лит".
Город является центром туризма. Берега реки Трубеж, особенно, ле-том, привлекают массы туристов, преимущественно на автомобилях.
В долине реки и притоков развито сельское хозяйство, оказывающее отрицательное воздействие на качество природных вод. Имеются фермы в деревне Кичибухино, Красное и Новоселье и другие.
Промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды города Пере-славля проходят очистку на городских очистных сооружениях, где подвер-гаются механической и биологической очистке, далее перекачиваются по коллектору и сбрасываются в озеро Сомино в месте выхода реки Нерль Волжская. По некоторым параметрам сточные воды не соответствуют нормам. Коллектор проложен в одну "нитку", поэтому при прорывах тру-бопровода, которые случались неоднократно, сточные воды поступают на территорию Национального парка "Плещеево озеро" и водоохранную зону озера Плещеево. За 1999г. всего по коллектору отведено в озеро Сомино 4140,3 тыс. м3 очищенных стоков.
Основными источниками загрязнения реки Трубеж являются ливне-вые стоки, поступающие в притоки с территории города и промышленных площадок. Ливневые воды поступают по трём организованным ливневы-пускам и нескольким неорганизованным. Только два промышленных предприятия города (ОАО "Славич" и завод "Лит") сбрасывают ливневые стоки вместе с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными во-дами на городские очистные сооружения. Ливневые воды являются весьма загрязнёнными. Наиболее загрязнены ливнёвые стоки центральной части города. По данным экоаналитической лаборатории Национального парка содержание нефтепродуктов в них за период 2008г. изменялось в пределах 0,04 - 0,09 мг/л (для сравнения - ПДКвр нефтепродуктов в водоёмах рыбо-хозяйственного назначения составляет 0,05 мг/л).
Эти стоки являются одним из основных источников поступления нефтепродуктов, взвесей и тяжёлых металлов в реку (см. табл. 3). По дан-ным той же лаборатории содержание нефтепродуктов в пробах воды, взя-тых на улице Пролетарской, за период 2007г изменилось от 0,04 до 0,03 мг/л. Весьма высоким является показатель взвешенных веществ - до 32 мг/л. Поэтому отвод ливневых вод в поверхностные водные объекты не-допустим по экологическим требованиям.
Таблица 3. Содержание загрязняющих веществ в ливневых стоках на улице Пролетарской за 2007г.
Примечание: * - для питьевой воды, ** - для водоёмов рыбохозяйственного назначения
Другие предприятия сбрасывают ливневые стоки без очистки или по-сле очистных сооружений с низкой эффективностью. Например, в августе 2000г. содержание нефтепродуктов в ливневых стоках АТП после очист-ных сооружений достигло значений 2,15 мг/л, а в ливневых стоках сырза-вода - 2,6 мг/л. Ненормативное качество также имеют ливневые воды и других предприятий (МПЖКХ, ЖБК, "Автодор", В/ч и другие).
Канализационные сети города Переславля находятся в неудовлетвори-тельном состоянии, поэтому нередки прорывы сети и попадания их в по-верхностный сток с территории.
Кроме города Переславля, в реке Трубеж сбрасываются сточные воды села Ефимьево. В 1999г. сброс составил 1,1 тыс. м3. По данным Комитета по охране окружающей среды ни одно сельское очистное сооружение пе-реславского района не доводит качество сточных вод до нормативного уровня.
Недостаточная очистка ливневых вод приводит к повышенному уров-ню загрязнённости реки Трубеж и озера Плещеево по меди, органическим веществам, нефтепродуктам и другого. Отмечались случаи превышения норм содержания железа, биогенных веществ.
Другим источником загрязнения реки могут быть бытовые и промыш-ленные отходы.
Бытовые отходы города Переславля отвозятся на полигон ТБО, кото-рый расположен в 6км севернее города по дороге Москва - Холмогоры. Вывоз отходов налажен хорошо только в районах многоэтажной застрой-ки. В районах малоэтажной застройки вывоз отходов производится нерегу-лярно, здесь много несанкционированных свалок, в том числе в них сва-ливаются использованные люминесцентные лампы. Сточные воды с терри-тории свалок могут попадать в притоки Трубежа.
Большой ущерб наносится окружающей среде при сжигании бытовых отходов на территории города.
Промышленные отходы города (согласно списку разрешённых к захо-ронению) вывозятся на полигон промотходов "Лунино", который распо-ложен в отработанном песчаном карьере и имеет площадь 2га. Он распо-ложен всего в 100м от реки Мурмиш, которая является притоком реки Тру-беж. Количество промотходов в 1999г. составило 140,1т, что значительно меньше показателей 1996 и 1997 гг. - соответственно 315 и 237,5т.
Жидкие отходы Переславской птицефабрики без переработки выво-зятся на поля по дороге на полигон Лунино. Были случаи слива отходов в водоохранную зону реки Мурмиш.
Дополнительным значительным фактором, воздействующим на со-стояние реки Трубеж, является повышенная рекреационная нагрузка, ис-пытывающаяся летом. Автомобили, значительная часть которых приезжает из других областей, часто паркуют вблизи воды. Отмечены нередкие слу-чаи мойки машин владельцами прямо на береге реки.
Выполнение природоохранных функций региона затруднено в усло-виях существенной антропогенной нагрузки, определяемой, в основном, промышленной деятельностью на берегах реки. Огромное значение приоб-рело гармонизация, совмещение целей социально-экономического разви-тия и деятельности, необходимость которой продиктована экологическим состоянием уникального водного объекта, поиск возможностей развития хозяйственной деятельности экологически приемлемым образом.
Проект "Изучим экологию малых рек и озёр" ("Вода и жизнь") на-правлен на улучшение экологического состояния малых водных объектов России путём вовлечения в природоохранную деятельность учащихся школ, привлечения внимания широких слоёв населения, представителей промышленных органов к судьбе водных "артерий" и "жемчужин", из ко-торых слагается жизнь.
3.1. Поверхностные стоки с территории городов и промышленных площадок
Одним из источников загрязнения водоёмов является поверхностные стоки с территории городов площади промышленных предприятий. Дож-девой, талые и поливочно-моечные сток загрязнён взвешенными вещест-вами неорганического и органического происхождения, характеризуется высокой БПК, содержанием Н/П и бактериальными загрязнениями. Высо-кие темпы урбанизации и роста промышленности приводят к увеличиваю-щемуся с каждым годом объёму поверхностного стоком с засоренных тер-риторий
Атмосферные осадки, выпадающие над городом, является естествен-ным средством оздоровления городского воздушного бассейна и санитар-ной уборки территории. Частицы пыли, не осевшие аэрозоли, выхлопные газы и прочие загрязнения, содержащиеся в атмосферном воздухе, увлека-ются дождевыми каплями или хлопьями снега, а затем смываются в кана-лизацию или не посредственно в водоём вносящие с загрязнениями, нали-вающимися на поверхности крыши, тротуаров, городских проездов. Коли-чество загрязнений, присутствующих в стоке, не являются постоянной ве-личиной, и зависит от многих факторов.
Основные показатели загрязняемости поверхностного стока:
1) Взвешенные вещества
Основами источниками загрязнения поверхностного стока взвешен-ными веществами являются пыль и аэрозоли, промышленные выбросы и частицы не сгоревшего топлива, продукты разрушения дорожных покры-тий и эрозии почвы, мусор, песок и соли, применяемые для борьбы со льдом на дорогах. Наибольшая степень загрязнения наблюдается в осенний период, а также при таяния снега. Взвешенные вещества, содержащиеся в поверхностном стоке, имеют большей степенью минеральное происхожде-ние, летучие примеси составляют 30% от общей массы взвешенных ве-ществ.
2) БПК и окисляемость
Основными источниками загрязнений поверхностного стока органи-ческими веществами являются оседание аэрозолей, продукты сгоревшего топлива, Н/П и вещества, вымываются из почвы.
Окисляемость стока достигает весьма больших величин - 400-500 мг О2/л. талый воды характеризуются ещё и высоким засолением - 750 мг О2/л. Это показывает что перед сбросом в водоём поверхностные стоки на-до подвергать очистке.
3) Растворимые примеси
Содержание растворённых веществ в поверхностных сточных водах > чем в бытовых. В талом стоке содержание солей сможет достигать 8 г/л. Около 50% содержащихся в стоке солей органического происхождения. В талых водах высокое содержание хлоридов - до 2 г/л.
4) Нефтепродукты
Нефть, бензин и масла попадают на поверхность городских водосбро-сов по непредвиденным причинам, в основном вследствие неудовлетвори-тельного состояния транспортных средств. Тем не менее, практически все пробы с. в. содержат Н/П в большем или меньшим количестве.
По числу бактерий кишечной группы в единице объёма отдельные пробы дождевых и талых вод соответственно бытовым с. в., в среднем же этот показатель в поверхностных стоках в 10-100 раз ниже чем в бытовом. Наиболее благополучным по бактериологической загрязнениями являются территории рынков, неблагоустроенные дворы, пониженной грамотности города.
Обосновать.
Поверхностный сток с промышленной площади предприятий имеют более сложный состав. На качество стока существенно влияют такие усло-вия, как культура производства на предприятии. Характер технологических процессов, организация складского хозяйства. Во многих случаях именно эти факторы определяют состав и концентрацию примесей в стоке.
Поверхностные сток с территории промышленных предприятий в по-давляющем большинстве случаев требует локальной очистке перед сбро-сом тех в дождевую сеть города и тем более в водоём.
3.1.2 Влияние поверхностного стока на качество воды водоёмов
До недавнего времени поверхностный сток воды с застроенных терри-торий относили к категории условно чистых вод, влияние их на качество поверхностных водоёмов практически не учитывалось. Выпуск поверхно-стного стока загрязнялись на участках водоёмов, предназначенных для ку-пания. Наблюдения последних лет показали, что зачастую даже при пол-ной биологической очистке всех производственных и бытовых с. в. загряз-нённость некоторых водоёмов продолжает нарастать. Это происходит за счёт сброса неочищенного городского поверхностного стока.
Наиболее неблагоприятное влияние на санитарное состояние водо-ёмов оказывают взвешенные вещества. При должных сбросах большого количества техногенных примесей, что обычно наблюдается во время вы-падения дождей, происходит частичное их осаждение в створе ливнёвом выпуске и ниже по течению. Это способствует постепенному заиливанию водоёма, препятствующему нормальному протеканию биологических про-цессов на дне водоёма. Органическая часть взвешенных веществ окисля-ются кислородом, растворённый в воде.
Процесс минерализации органических веществ, содержащиеся в по-верхностном стоке, продлевается 25 суток и более. Сильные дожди выхо-дящие в это время, приводят к нарастанию дефицита кислорода в водоёме.
В толще наносов происходит анаэробные процессы разложения (из-менения) органических веществ, сопровождающимся выделением метана и сероводорода.
Всплывающие на поверхности пузырьки газа ухудшают органометри-ческие свойства воды. Кроме этого вместе с пузырьками газов на поверх-ности выносятся частицы наносов, что увеличивает мутность воды водо-ёмов.
Плавающие в-ва/обрывки бумаги, окурки, мусор, листья также ухуд-шают органометрические свойства воды и портят внешний вид водоисточ-ников.
Нефтепродукты могут существенно влиять на кислородный режим во-доёмов. Во-первых, окисляясь, они потребляют растворённый в воде ки-слород и, во-вторых, большой ущерб от нефтепродуктов наносится рыбно-му хозяйству. Рыбы очень чувствительны к изменению химического соста-ва воды и наличию в ней нефтепродуктов, собственно в эмбриональный период. Нефтепродукты, попадая в водоём, приводят также к гибели планктона - важной составляющей кормовой базы рыб.
Наличие нефтепродуктов на поверхности водоёмов и в донных отло-жениях приводят к уменьшению содержанию в воде растворённого кисло-рода и отравлению микроорганизмов, резкому замедлению процесса есте-ственного самоочищения водоёмов.
Нефтепродукты попадают на свалки в составе нефтешламов, осадков масло шламовых стоков, замазученного грунта, зачисток резервуаров, осадков от мойки машин, отбеливающей земли, промасленной ветоши и опилок.
Образующиеся на поверхности плёнки в значительной степени пре-пятствуют аэрации водных объектов.
Возможным источником загрязнения водоёма является бактерии и ви-русы, содержащихся в новом стоке. Повышенная заражённость сохраняет-ся 2-3 дня после выпадения осадка.
3.1.3 Очистка поверхностного стока
Возможны два направления - либо совместная очистка поверхност-ных вод с городскими стоками на общих очистных сооружениях, либо са-мостоятельная их очистка на специальных сооружениях, действующих по мере поступления стока.
Для самостоятельной очистки поверхностного стока применяют сле-дующие типы очистных сооружений:
1. Отстойники (горизонтальные и радиальные), оборудованные уст-ройствами для сбора и отведения Н/П и всплывающих загрязнений.
2. Пруды-отстойники.
3. Биологические пруды с естественным или искусственной аэрацией.
5. Для доочистки от биогенных элементов применяются (фильтры, флотация).
4. Классификация и состав сточных вод
В зависимости от происхождения, состава и качественных характери-стик загрязнений (примесей) сточные воды подразделяются на 3 основных категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (про-мышленные) и атмосферные.
К бытовым сточным водам относят воды, удаляемые из туалетных комнат, ванн, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц. Они загрязнены в основном физиологическими отбросами и хозяйственно-бытовыми отходами.
Производственными сточными водами являются воды, использован-ные в различных технологических процессах (например, для промывки сы-рья и готовой продукции, охлаждения тепловых агрегатов и т.п.), а также воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископае-мых. Производственные сточные воды ряда отраслей промышленности за-грязнены главным образом отходами производства, в которых могут нахо-диться ядовитые вещества (например, синильная кислота, фенол, соедине-ния мышьяка, анилин, соли меди, свинца, ртути и др.), а также вещества, содержащие радиоактивные элементы; некоторые отходы представляют определенную ценность (как вторичное сырьё). В зависимости от количе-ства примесей производственные сточные воды подразделяют на загряз-нённые, подвергаемые перед выпуском в водоём (или перед повторным использованием) предварительной очистке, и условно чистые (слабо за-грязнённые), выпускаемые в водоём (или вторично используемые в произ-водстве) без обработки.
Атмосферные сточные воды - дождевые и талые (образующиеся в ре-зультате таяния льда и снега) воды. По качественным характеристикам за-грязнений к этой категории относят также воды от поливки улиц и зелёных насаждений. Атмосферные сточные воды, содержащие преимущественно минеральные загрязнения, менее опасны в санитарном отношении, чем бы-товые и производственные сточные воды. Количество атмосферных вод меняется в значительных пределах в зависимости от климатических усло-вий, рельефа местности, характера застройки городов, вида покрытия до-рог и др.
Степень загрязнённости сточные воды оценивается концентрацией примесей, т. е. их массой в единице объёма (в мг/л или г/м3).
Все категории сточных вод в той или иной степени содержат загряз-нения, вид и состав которых позволяет делить стоки по виду содержащих-ся в них веществ. Различают три следующие основные группы загрязне-ний:
Минеральные (неорганические) загрязнения. Основными загрязните-лями вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения меди, фтора, свинца. Большин-ство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тя-жёлые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пи-щевой цепи более высокоорганизованным организмам.
Кроме тяжёлых металлов, к опасным загрязнителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (1,0 - 11,0) и способных из-менять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.
Также к минеральным (неорганическим) веществам можно отнести: песок и глинистые частицы.
Органические загрязнения. Могут быть разделены на загрязнения рас-тительного происхождения, в которых преобладает химический элемент углерод (остатки овощей, плодов и т.д.) и животного происхождения, в ко-торых преобладает азот (физиологические выделения, остатки живых тка-ней и т.д.).
Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоёмов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, На-личие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требо-ваний, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необ-ходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загряз-нения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кисло-рода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенно-сти воды кислородом. Значительный объем органических веществ, боль-шинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в ре-ки вместе с промышленными и бытовыми стоками.
Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших ко-личествах, то содержание растворимого кислорода может понизиться ниже уровня, необходимого для жизни водных организмов.
Биологические загрязнения. Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязнённая органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны тем, что являются источ-ником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера) К этой же категории относятся дрожжевые и плесневелые грибки а также яйца гельминтов.
По фазово-дисперсному состоянию все загрязнения делятся по степе-ни дисперсности (т.е. измельченности) на:
Растворенные вещества, состоящие из молекулярно-дисперсных час-тиц, размером не более 0,01 мкм (10-8м).
Коллоидные вещества - частицы размером от 0,01 до 0,1 мкм.
Нерастворенные примеси, размер частиц которых составляет более 0,1 мкм. В свою очередь эти примеси делятся на всплывающие, оседающие и взвешенные вещества.
Производственные сточные воды делятся на условно-чистые и загряз-ненные. Последняя категория может быть разделена на три группы стоков, содержащих:
1. По составу загрязнителей на:
а) Загрязнённые по преимуществу минеральными примесями
б) Загрязнённые по преимуществу органическими примесями
в) Загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями
в) Сильноагрессивные (сильнощелочные - pH>9 и сильнокислые - pH<6)
4. По токсическому действию и действию загрязнителей на вод-ные объекты:
а) Содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения)
б) Содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.)
в) Содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водо-ёмах животных и растений.
5. Основные положения санитарно-химического анализа бытовых сточных вод
Состав бытовых сточных вод, достаточно однотипен и устойчив вследствие относительного однообразия хозяйственной деятельности че-ловека.
В настоящее время бытовые воды в чистом виде встречаются в случае канализования небольших объектов коттеджей, дач, санаториев, домов от-дыха, сельских населенных мест.
Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные системы, загрязненные веществами, которые могут находиться во всех состояниях - растворенном, коллоидном и нерастворенном.
В сточных водах всегда присутствуют как органические. Так и неор-ганические компоненты загрязнений. Органические вещества в бытовых стоках находятся в виде белков, углеводов, жиров, продуктов физиологи-ческой обработки.
Кроме того, бытовые сточные воды содержат крупные примеси - тря-пье, бумагу, отбросы растительного происхождения, а также синтетиче-ские поверхностно-активные вещества (СПАВ). Из неорганических компо-нентов в этой категории сточных вод всегда присутствуют в виде ионов K, Na, Ca, Mg, Cl карбонаты, сульфаты. Для бытовых стоков характерно на-личие в них у всех основных органогенных элементов: C, N, P, S, K.
Бытовые сточные воды, кроме того, обязательно имеют в своем соста-ве биологические загрязнения, которые представлены бактериями, в ос-новном выделенными из кишечника человека, яйцами гельминтов, дрож-жевыми и плесневыми грибками, мелкими водорослями, вирусами, в связи с чем эти стоки представляют существенную эпидемиологическую опас-ность для человека, животного и растительного миров..
Для характеристики состава сточных вод требуется большое количе-ство разнотипных анализов - химических, санитарно-бактериологических. Для характеристики бытовых сточных вод выполняются полный и сокра-щенный санитарно-химические анализы.
Название "полный" санитарно-химический анализ условно, так как даже несколько десятков определений не может дать исчерпывающего представления обо всех многочисленных компонентах сточной воды.
Имеются авторитетные указания о том, что абсолютной полноты ха-рактеристики состава получить практически невозможно и стремиться к этому не следует. Обязательными можно считать такие характеристики, которые несут "технологическую информацию", т.е. дают возможность контролировать процессы очистки и управлять ими, судить о санитарно-эпидемиологическом состоянии воды.
При полном анализе должны быть определенны следующие показате-ли:
Температура, окраска, запах, прозрачность, величина pH, сухой оста-ток и потери при прокаливании сухого остатка, плотный осадок и потеря при прокаливании плотного остатка, взвешенные вещества и потеря при прокаливании взвешенных веществ, оседающие вещества по объему и по весу, БПК, ХПК, содержание азота общего, аммонийного, нитритного, и нитратного, фосфатов, хлоридов и сульфатов, концентрация токсичных элементов, содержание синтетических поверхностно-активных веществ, концентрация растворенного кислорода, биологические загрязнения.
Сокращенный анализ даёт лишь частичную характеристику воды.
При сокращенном анализе определяют величину pH, прозрачность, взвешенные вещества, концентрацию растворенного кислорода и БПК.
Температура. Кроме влияния на процессы осаждения взвеси темпера-тура определяет скорость биологических процессов - основных в очистке сточных вод.
Окраска. Бытовые воды, как правило, окрашены слабо. Наличие ин-тенсивной окраски - показатель неблагоприятный.
Запах. Запах бытовых стоков довольно характерен и представляет смесь запаха фекалий и продуктов разложения органических веществ.
Прозрачность. Показатель степени общей загрязненности воды, опре-деляется по методу "шрифта". Бытовые воды обычно характеризуются ве-личиной прозрачности от 1 до 5см; воды, очищенные биологическим путем - свыше 15см.
Реакция среды измеряется электрометрически со стеклянными и ка-ломельными электродами. Сточные воды, сбрасываемые в систему канали-зации должны иметь реакцию среды, близкую к нейтральной - от 6,5 до 8,5.
Плотный осадок определяют из фильтрата исследуемой пробы. По требованиям СниП (строительные нормы и правила) плотный остаток не должен превышать 10 г/л.
Взвешенные вещества. Концентрация взвешенных веществ в город-ских сточных водах обычно находится в пределах 100-500 мг/л, а золь-ность взвешенных веществ 25-35%.
БПК и ХПК. Величина ХПК и БПК являются кислородными эквива-лентами содержания органических веществ. Они выражают не количество органического вещества, а количество кислорода, потребляемое на окисле-ние этих веществ, химическим путем (ХПК) и биологическим (БПК).
При биологическом окислении роль окислителя выполняют бактерии, которые используют органические вещества в качестве источников пита-ния. Органические вещества перерабатываются бактериями в процессе об-мена, т.е. окисляются ими с использованием кислорода или минерализуют-ся. Химическая потребность в кислороде (ХПК) - это количество кислоро-да, требуемое для окисления органических веществ сточной воды до угле-кислого газа, воды и аммиака, называют химической потребностью в ки-слороде и обозначают ХПК. По смыслу определение ХПК должно быть всегда выше, чем БПК за любое время инкубации, вплоть до БПК полн, так как при определении БПК - только та часть, которая расходуется на энер-гетические нужды. Для большинства сточных вод БПК полн. составляет 50-80% ХПК, а для биологически очищенных не более 40%. Соотношение тем меньше, чем глубже очищена вода.
Формы азота, фосфор. При характеристике сточных вод рассматрива-ют четыре формы азота: азот общий, аммонийный, нитритный и нитрат-ный.
В городских сточных водах до их очистки можно найти лишь две формы - азот общий и аммонийный. Нитриты и нитраты могут появляться в город-ских сточных водах лишь после очистки этих вод в биофильтрах и аэротен-ках. Наличие окисленных форм является свидетельством глубоко прошедше-го процесса, так как нитрификация аммонийного азота начинается после окисления углеродсодержащих соединений, т.е. после практически полного снижения БПК. Определение азотных форм в сточных водах - важнейший элемент анализа, так как азот наряду с фосфором является необходимым элементом питания клетки. Достаточность элементов питания для бактерий в сточных водах определяется соотношением основных показателей анализа БПК полн.: N:P. Согласно указаниям СниП в отечественной практике ис-пользуется соотношение БПК: N:P = 100:5:1
В бытовых сточных водах доступного бактериям азота всегда достаточ-но, фосфор при необходимости добавляют в виде фосфатов и хлористого ам-мония.
Сульфаты. Хлориды. Содержание сульфатов и хлоридов - показатель, не изменяющийся в процессе механической и биологической обработки воды. Их постоянно может служить своеобразным контролем степени точности выполненных анализов.
В городских сточных водах концентрация сульфатов находится на уров-не 100 мг./л. количество хлоридов в сточных водах не имеет существенного значения ни для физико-химических процессов очистки воды ни для биохи-мических. Можно говорить лишь о верхнем приделе концентрации хлоридов, которым определяется возможность существования бактерий. По данным разных исследований, порог существования микроорганизмов определен в 5000 - 20000 мг/л хлоридов. Такие высокие концентрации хлоридов в быто-вых сточных водах производственных стоков. В городских стоках концен-трация хлоридов находится на уровне 150 - 300 мг/л.