Геоэкологическое условие водоотведения г. Муравленко

Для расчета концентраций веществ в контрольном створе были взяты средние величины фоновых концентраций загрязняющих веществ в водотоке и концентрации веществ в сточных водах за период с 2006 по 2009 гг.

За фоновую концентрацию вещества (Сф) принимается статистически обоснованная верхняя доверительная граница возможных средних значений концентраций этого вещества, рассчитанная по результатам гидрохимических наблюдений для наиболее неблагоприятного в отношении качества воды времени года.

Створ, необходимый для определения фоновых показателей реки находится вблизи ее истока. Выше места поступления сточных вод с КОС 7000-15000 отсутствуют какие-либо виды хозяйствования, за  исключением автомобильной дороги пересекающей долину реки. Качественные характеристики воды  в р. Текуше-Яха до впадения ручья со сточными водами  полностью определяются природными факторами.

Величины фоновых показателей (Сф) для р. Текуше-Яха рассчитана по гидрохимическим данным ведомственной лаборатории МУП «МКС» (Приложение 6, таб. 6.1).

Анализ показывает, что по азоту аммонийному отмечается превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) рыбохозяйственного пользования, что типично для болотных рек и связано с природными особенностями данного региона. В болотах происходит разложение органических остатков растений, их гумификация, что и определяет повышенное естественное содержание органических и биогенных веществ.

За исходную концентрацию загрязняющих веществ сточных вод принимались их прогнозные концентрации после частичного самоочищения при прохождении через болото.

Для  консервативных веществ, т.е. концентрация которых изменяется только за счет разбавления, расчет производится по формуле:

(11),

где Ск.ст. - концентрация загрязняющих веществ в  контрольном створе, мг/л;

Сф  -  фоновая  концентрация загрязняющих веществ в водотоке, мг/л;

Сст - концентрация загрязняющих веществ в сточных водах после болота, мг/л;

n - кратность разбавления.

Для неконсервативных веществ, концентрация которых изменяется за счет разбавления и деструкции определяется по формуле:

(12),

где k - коэффициент неконсервативности вещества;

t - время добегания до контрольного створа, сут.;

(13);

сут.

а - коэффициент зависящий от скорости течения  (при  Vср = 0,2 м/сек а=3).

Величины концентраций веществ в контрольном створе приведены ниже в таблице, а расчеты в приложении 7.

Таблица 2

Концентрации загрязняющих веществ в контрольном створе.

Из таблицы 2 видно, что наибольшее превышение ПДК выявлено по фосфатам (в 11,6). Повышенное содержание фосфатов можно объяснить спецификой сточных вод: в систему водоотведения поступают в основном хозяйственно-бытовые воды, содержащие  большое количество моющих средств, используемых населением города. Также большое содержание фосфатов указывает на недостаток действующей технологии очистки по этому компоненту и необходимости создания дополнительных мощностей для утилизации фосфора (биопруды и т.п.).

Концентрация соединений азотной группы (азота аммонийного и азота нитратного) в контрольном створе реки превышает ПДК более чем в 5 раз. Можно сделать вывод, что технология очистки сточных вод по этим соединениям требует значительного усовершенствования.

Биологическое потребление кислорода, концентрация хлоридов азота нитритного, СПАВ и нефтепродуктов в контрольном створе не превышает ПДК.

Концентрация нефтепродуктов в контрольном створе практически приближается к значению ПДК, что может быть связано с не совершенностью технологии очистки по данному компоненту, т.к. очистные сооружения изначально были рассчитаны на очистку хозяйственно-бытовых вод, но со временем на КОС стали частично направлять воды с промышленных предприятий, содержащие примеси нефти.

ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

В результате расчета концентрации загрязняющих веществ в контрольном створе р. Текуше-Яха (500 м ниже места сброса сточных вод) можно сделать выводы о влиянии сточных вод на качество воды в водоприемнике (таблица 3).

Таблица 3

Концентрация загрязняющих веществ в р. Текуше-Яха.

*− перечень ПДК загрязняющих веществ для рыбохозяйственных водоемов

Из таблицы 3 видно, концентрация всех загрязняющих веществ в контрольном створе выше, чем фоновые показатели реки.

Наибольшее превышение концентрации в контрольном створе над фоновым показателем наблюдается у фосфатов (в 77 раз). Прежде всего, это связано с недостатками технологии очистки сточных вод по этому компоненту. Нарастание концентрации соединений фосфатов в речной воде нарушает биологическое равновесие, что приводит в результате к повышению продуктивности водоема (к "цветению" воды). Также концентрация фосфатов в контрольном створе многократно превышает ПДК.

Концентрация группы азотных соединений в контрольном створе (азота аммонийного, азота нитратного и азота нитритного) намного выше по сравнению с фоновыми концентрациями. Повышенное содержание нитратов и нитритов объясняется высоким содержанием азота аммонийного в сточных водах. В аэротенках происходит переход азота аммонийного в нитратную и нитритную формы, что и обуславливает высокую концентрацию данных показателей. Тем не менее, концентрация нитратов в контрольном створе не превышает ПДК, чего нельзя сказать об азоте аммонийном и азоте нитратном (около 5 ПДК).

Концентрация в контрольном створе взвешенных веществ, хлоридов, нефтепродуктов и БПКполн. в среднем превышает фоновые показатели р. Текуше-Яха в 1,5 раза. Превышение ПДК наблюдается у взвешенных веществ и БПКполн. Однако, и в самой реке БПКполн. выше, чем установленные нормы для водотоков данной категории.

Класс качества воды в р. Текуше-Яха, определенный в результате расчета комбинаторного индекса загрязненности воды (КИЗВ) в фоновом створе, − условно чистая. Класс качества воды реки в контрольном створе (ниже 500 м от места сброса сточных вод) − загрязненная.

В целом можно сделать вывод о том, что недостаточно очищенные сточные воды непосредственно влияют на качество воды в р. Текуше-Яха, ухудшая его. Это связано, в первую очередь с тем, что расход сточных вод многократно превышает расход вод в реке (более чем в 12 раз), а также с тем, что показатели очистки по многим показателям не соответствуют установленным требованиям.

Болота являются естественными геохимическими барьерами, которые способны аккумулировать в торфяной толще значительные объемы поллютантов, поступающих на их поверхность. Этой особенностью болот часто пользуются на практике, отводя им роль дополнительной ступени доочистки при сбросе сточных вод. Замедленный водообмен в болотах обуславливает возможность аккумулирования в торфяной толще и вывода из природного круговорота многих механических примесей. Загрязняющие вещества в сточных водах по мере движения по болотному массиву претерпевают значительные трансформации. Снижение содержания поллютантов в растворенном виде по длине потока происходит как в результате прямого разбавления болотными водами, так и в результате адсорбции, окисления, седиментации, смены биохимических барьеров и утилизации (ассимиляции) болотным биоценозом.

По данным натурных исследований безымянного болотного массива, являющегося приемником недостаточно очищенных сточных вод г. Муравленко, можно сделать выводы, что определенное самоочищение на болоте есть, но его значения весьма невелики (Приложение 8).

Малые величины доочистки на болоте в основном связаны с наличием внутризалежных дрен, где отсутствует дополнительная аэрация и происходит поступление органических веществ. Сконцентрированный поток теплых вод размывает торфяные дно и берега, донные отложения, что отражается на качественных характеристиках воды.

Из-за возникновения постоянного русла транзитного потока при прохождении болота сократилось время и площадь контакта с водной растительностью. Для увеличения площади растекания  и контакта с растительностью, усиления ассимиляции поллютантов в вегетационный период следует изменить пути прохождения транзитного потока. Для этого необходимо проложить напорный перфорированный коллектор. Меняя направления потока можно увеличить площадь контакта с болотной растительностью, усилить степень доочистки в управляемом режиме. Рассредоточенный сброс позволит интенсифицировать процесс доочистки. К недостаткам можно отнести возможность кратковременной интенсификации эрозионных процессов до выработки ручейковой сети и вероятное возникновение в последующем закрытых дрен, снижающих эффективность доочистки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.       Город Муравленко относится к Пуровскому району Ямало-Ненецкого автономного округа. По данным официального сайта города утвержденная численность постоянного населения Муравленко на 01.01.2007 г. составляет 37,1 тыс. человек. В целом рассматриваемая территория характеризуется плоским рельефом, уклоны поверхности изменяются от 0,5 до 2,0 %. Плоский рельеф обуславливает слабый поверхностный сток и широкое поверхностное заболачивание территории.Климат района г. Муравленко резко континентальный с суровой снежной зимой и сравнительно прохладным летом. Гидрографическая сеть в исследуемом районе относится к левобережной части бассейна Пяку-Пура. Главные реки вблизи рассматриваемого объекта Ханупы-Яха с притоком Текуше-Яха и  Пульпу-Яха.

2.       Болота являются естественными геохимическими барьерами, которые способны аккумулировать в торфяной толще значительные объемы поллютантов, поступающих на их поверхность. Этой особенностью болот часто пользуются на практике, отводя им роль дополнительной ступени доочистки при сбросе сточных вод. По мере движения по болотному массиву, до поступления в основ­ной водоприемник-водоток, дренирующий болотный участок, концентрации загрязняющих веществ в сточных водах претерпевают значительные транс­формации. Болотная экосистема «мобилизует» силы, противодействующие нарушению природных условий, и стремится вернуться в первоначальное состояние. Эта способность болот называется самоочищающей и определя­ется совокупностью природных процессов, направленных на восстановле­ние экологического благополучия болотной экосистемы.