Геоэкологическое условие водоотведения г. Муравленко

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тюменский государственный университет»

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра геоэкологии

Допустить к защите в ГАК

Зав. кафедрой геоэкологии, доцент, к.г.н.

__________С.И. Ларин

«____»__________2011г

Семикова Ольга Игоревна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ г. МУРАВЛЕНКО

(Дипломная работа)

Научный руководитель

ст. преподаватель

________Е.П. Пинигина

Автор работы

________О.И. Семикова

Тюмень 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.              Общие вопросы водоотведения

1.2. Теоретические основы использования болот для очистки сточных вод

ГЛАВА II. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Физико-геогафические условия района исследования

2.2. Система водоотведения МО г. Муравленко

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Содержание загрязняющих веществ в сточных водах

3.2. Расчет снижения концентраций загрязняющих веществ за счет самоочищающей способности болотного массива

3.3. Расчет кратности разбавления загрязняющих веществ в р. Текуше-Яха

3.4. Расчет концентрации загрязняющих веществ в контрольном створе

ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. При использовании в быту и промышленности вода загрязняется веществами минерального и органического происхождения. Загрязнение пресноводных объектов суши входит в круг современных глобальных экологических проблем (Гуреева, 2011).

В зависимости от происхождения сточные воды могут содержать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. На сегодняшний день водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обезвреживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой (Воронов, Яковлев, 2006).

Развитие нефтегазовой промышленности на территории Крайнего Севера привело к появлению и росту городов. Становление любого населенного пункта неразрывно связано с развитием систем водоснабжения и водоотведения.

Водоотведение – это отведение сточных вод после использования природных в бытовой и производственной деятельности человека (Большая Тюменская энциклопедия).

В качестве приемника очищенных сточных вод муниципального образования (МО) г. Муравленко используется река Текуше-Яха, соединенная с болотным массивом. Болотный массив используется для начального разбавления, и как естественный биопруд по доочистке сточных вод.

Целью работы является исследование геоэкологических условий водоотведения

г. Муравленко

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1.         Выполнить анализ литературных источников по теме исследования.

2.         Изучить природные условия г. Муравленко и ознакомиться с работой канализационных очистных сооружений города.

3.         Оценить самоочищающую способность безымянного болотного массива на основе натурных исследований и определить концентрацию загрязняющих веществ в контрольном створе.

4.         Обобщить полученную информацию и сделать вывод о влиянии сброса сточных вод на качество воды в реке Текуше-Яха.

Работа состоит из 51 страниц машинописного текста, содержит  3 таблицы, 8 приложений, использованы 34 источников литературы.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.   Общие вопросы водоотведения

Недостаточно очищенные хозяйственно-бытовые сточные воды являются опасным источником загрязнения водных объектов. Сточные воды являются источником органических и неорганических веществ, которые могут иметь вид взвешенных веществ или растворов - коллоидных, молекулярных, ионных. К тому же  сточные воды являются источником большого количества микроорганизмов, в том числе патогенных и условно-патогенных. Строительство очистных сооружений нового поколения должно стать приоритетным направлением развития коммунального хозяйства (Евстигнеева, 2009).

Под водоотведением понимается сброс в какой-либо водоприемник − реку, озеро, водохранилище, пруд, бессточную впадину, использованных вод, которые обычно отождествляются со сточными водами на том основании, что сточные воды по своим физическим, химическим и бактериологическим свойствам, так же как и использованные, отличаются в худшую сторону от исходной природной воды (Нежиховский,1990).

Согласно определению ст. 1 Водного кодекса  РФ, сточными являются воды, сбрасывае­мые в водные объекты после использо­вания, или воды, поступившие с загрязнённой территории.

Поскольку проблема водоотведения ассоциируется с загрязнением воды, то к ней тесно примыкают и такие проблемы, как загрязнение вод вследствие судоходства и лесосплава, смыв минеральных удобрений и ядохимикатов с сельскохозяйственных полей, сброс сильноминерализованных шахтных и рудничных вод и пр. Загрязняющие вещества приводят к качественным изменениям физических свойств воды (неприятным запахам, привкусам и т.д.) и ее химического состава (Крючихин, Николаев, Жильников, 2006).

Область водного потока (река, канал, ручей) или водоема (озеро, водохранилище, пруд), находящуюся под воздействием сточных вод, принято подразделять на зону влияния и зону загрязнения.

Зона загрязнения − это зона, где вследствие поступления загязняющих веществ их концентрация в воде превышает предельно допустимые концентрации (ПДК). Зона влияния − там, где концентрация загрязняющих веществ ниже ПДК, но заметно выше естественной.

По временному признаку можно различать непрерывные или почти непрерывные сбросы загрязняющих веществ (от городов, предприятий, шахт и т. д.) и залповые сбросы (при разного рода авариях).

Основными характеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м3/ч, м3/смену, м3/сут и т.д.; виды (компоненты) загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3.

Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности (или неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем.

По происхождению сточные воды могут быть классифицированы на следующие: бытовые, производственные и атмосферные.

Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин или моек; ванн, унитазов и трапов − напольных приборов с решетками).

С хозяйственно-бытовыми сточными водами в водоприемник поступают отходы жизнедеятельности людей и домашних животных: фекалии, остатки пищи, мелкий мусор, растворенные соли и пр. Главная особенность указанных вод − это большая бактериологическая загрязненность, в том числе возбудителями различных заболеваний.

В бытовых сточных водах содержатся загрязнения минерального и органического происхождения. Те и другие находятся в нерастворенном, растворенном и коллоидном состояниях. Часть нерастворенных загрязнений, задерживаемых при анализах на бумажных фильтрах, называют взвешенными веществами.

Наибольшую санитарную опасность представляют загрязнения органического происхождения. В бытовых сточных водах взвешенных веществ органического происхождения содержится в среднем от 100 до 300 мг/л.

Содержание органических загрязнений, находящихся в растворенном состоянии, оценивается значениями биохимической потребности в кислороде (БПК) и химической потребности в кислороде (ХПК). Бытовые сточные воды имеют БПК от 100 до 400 мг/л, а ХПК от 150 до 600 мг/л, и их можно оценить как весьма загрязненные. При хранении они способны загнить через 12-24 ч (при температуре 20° С).

Хозяйственно-бытовые сточные воды служат обычно основным источником поступления в реки и водоемы соединений азота и основная масса синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ). Вместе с промышленностью потребление СПАВ на душу населения примерно составит 3-4 г/сут на 1 чел.

Наличие в составе синтетических поверхностно-активных веществ снижает эффективность очистки вод хлорированием, нарушает кислородный режим и, следовательно, создает неблагоприятные условия для развития флоры и фауны. СПАВ способствует развитию в воде кишечных палочек и является потенциальным источником распространения инфекций (Калинин, Ларин, Романова).

Производственные сточные воды образуются в процессе производства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. К ним относятся отработавшие технологические растворы, маточники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, воды барометрических конденсаторов, вакуум-насосов и охлаждающих систем; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки, воды от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твердых отходов и их транспортировки (Воронов, Яковлев, 2006).

Потери воды на промышленных предприятиях, как правило, невелики, и количество производственных сточных вод может быть или приравнено к водопотреблению или уменьшено на 5-10 %. Главным является вопрос о составе рассматриваемых вод (Нежиховский, 1990).

Промышленные сточные воды отличаются большим разнообразием состава и концентрацией загрязняющих веществ, определяемых характером производства, а также системой водоснабжения и водоотведения (Андреева. Андреев, 2005).

Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населенных пунктов, так и территории промышленных предприятий, АЭС и др. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того, что в большинстве случаев максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей) (Воронов, Яковлев, 2006).

Дождевые воды выносят в гидрографическую сеть разнообразные загрязняющие вещества и предметы: мусор, опавшую листву, продукты разрушения дорожных покрытий, выпавшие из атмосферы аэрозоли, нефтепродукты от транспорта, частицы грунта и пр. В отличие от бытовых и промышленных они большей частью не подвергаются очистке (Авакян, Широков, 1994).

Степень загрязнения поверхностного стока с городской территории определяется большим числом разнообразных факторов: плотностью населения, интенсивностью движения транспорта, благоустроенностью местности, объемом и видом промышленного производства. Немалую роль также играют интенсивность снеготаяния, режим выпадения жидких осадков. Всем этим объясняется чрезвычайно большой диапазон колебания концентрации загрязняющих веществ.

В санитарно-экологическом отношении самую большую опасность для рек и водоемов представляют смытые с городской территории взвешенные вещества. Осаждение большого количества взвешенных веществ вблизи ливнеспусков приводит к заилению рек. Примерно 25-40 % стока взвешенных веществ с территории города приходится на талые снеговые воды и 60-65 % — на дождевые воды (Нежиховский, 1990).

В настоящее время по количеству отводимых в водные объекты стоков на первом месте стоит промышленность, то в перспективе, при повышении культуры производства и по мере роста благоустройства населенных пунктов и их числа, это соотношение будет изменяться, и количество бытовых сточных вод возрастет (Авакян, Широков, 1994).

Е. С. Андреева Е. С. и Андреев С. С (2005) предлагают сточные воды разделить на следующие группы по происхождению: на хозяйственно-бытовые, промышленные, поверхностные стоки предприятий и населенных пунктов, сельскохозяйственные, рудные и шахтные воды.

По Р.А. Нежиховскому (1990) в пределах сельского населенного пункта невозможно выделить хозяйственно-бытовые, производственные и поверхностные воды, так как они образуют единый поток, поэтому он рассматривает эту совокупность загрязнений как отдельный класс сточных вод.