4.8. Охорона природних водних об’єктів від забруднення у Харкові
Основними джерелами забруднень природних водойм міста є:
-
Побутові стічні води, що пройшли механічне і біологічне очищення на загальноміських очисних спорудженнях;
-
Поверхневий стік, що формується при проходженні талими, дощовими і іншими водами забруднених територій міста і не минає очищення;
-
Стічні води «аварійного скидання», з їхнім випуском безпосередньо у водойми при аваріях на очисних спорудженнях у системах відводу в комунально-побутових і виробничих стічної вод промпідприємств і в силу цього мають високу концентрацію забруднюючих речовин із тривалістю їхнього надходження у водні об’єкти, сякі зникають згодом ліквідації цих аварій.
-
Промпобутові стічні води утворюються в результаті змішання в загальноміській системі каналізації комунально-побутових стічних вод і промислових стічних вод, що проходять попереднє очищення на локальних заводських очисних спорудженнях. При цьому, на загальноміські очисні спорудження надходить не менш 84% промислових стоків підприємств м. Харкова.
-
Система каналізації м. Харкова є повною роздільною, при якій промислово-побутові води і виробничі стічні води, що допускаються до спуска в міську систему каналізації, проходять по одній системі труб, а зливові води по іншій.
Водовідведення промислових стічних вод здійснюється системою самопливних, напірно-самопливних і напірних трубопроводів, колекторних тунелів, що перекачують насосні станції, загальною продуктивністю 1.05 млн.м3/доба. Забезпеченість мережі водовідведення складає 0,8 м на один жителя міста, що близько до світових стандартів для великих міст. Міську каналізаційну мережу експлуатує «Харківкоммуночиствод».
Загальна довжина мережі трубопроводів складає 1289,4 км, з них:
вуличних мереж | 702 км; |
двірських мереж | 156 км; |
колекторів | 302 км; |
напірних трубопроводів | 65 км; |
щитових колекторів і колекторів великого діаметра | 67,83 км. |
У 1974р. у м. Харкові введена в експлуатацію система глибокого закладення, що складається з тунельних колекторів Головної насосної станції, що дозволила каналізувати 2/3 території міста і поліпшити експлуатацію в каналізаційній системі в цілому.
У той же час слід зазначити, що через фізичний знос діючих трубопроводів міської системи каналізації, неякісно виконаних робіт при її спорудженні частина стічних вод постійно просочується в ґрунти, мігрує, забруднюючи навколишні ґрунти, підземні і поверхневі води.
З загальної довжини трубопроводів каналізаційних мереж з амортизовано 740,49 км (60%), вимагає капітального ремонту 183 км. Для підвищення надійності системи транспортування стічних вод, необхідно щорічно заміняти і будувати не менш 18-22 км трубопроводів міських каналізаційних мереж.
На балансі «Харківкоммуночиствод» знаходяться 67,83 км каналізаційних колекторів нового прогресивного типу діаметром понад 1500мм, з них:
-
споруджених відкритим способом – 12,26км; пройдених щитовим способом – 55 – 57км.
-
Діаметри колекторів, пройдених щитовим способом складають від 2,1м до 4,0м.
-
Споруджено 98 шахт і камер з відстанню від 50-1800м між ними і глибиною закладення від 5 до 50м.
У системі каналізації експлуатується 15 насосних станцій, що вимагають оснащення сучасними засобами вимірів, контролю й автоматизації, а також сучасними обчислювальними комплексами обробки і передачі інформації.
Очищення промпобутових стічних вод здійснюються на загальноміських очисних спорудженнях у складі двох станцій аерації.
Загальна кількість промислово побутових стічних вод по фактичному їхньому надходженню на станції аерації складає 0,87 – 1,00 млн. м3/доба, з них надходить: на Діканевську станцію аерації (ДСА) – 0.70 – 0,75 млн. м3/доба; на Безлюдівську станцію аерації (БСА) – 0,17 – 0,25 млн. м3/доба.
Діканівська станція аерації продуктивністю 0,80 млн. м3/добу здійснює повне біологічне очищення стічних вод, що надходять по напірних трубопроводах від головної каналізаційної насосної станції нового прогресивного типу глибокого закладення (ГКНС) і насосної станції №2 «Баварська».
Безлюдовская станція аерації продуктивністю 0,30 млн. м3/доба, на якій також здійснюється повне біологічне очищення стічних вод, доповнена спорудженнями по обробці й утилізації опадів стічних вод які утворяться на двох станціях аерації з загальною кількістю до 8000,0 м опадів у добу.
Обробка цих опадів проводиться шляхом їхнього зневоднювання на мулових ставках із природною підставою площею 120 га.
Діканівська станція очищення стічних вод цілком реконструйована в 1969 – 1990 р. з оснащенням її спорудженнями і технологіями очищення на найсучаснішому рівні і має кілька технологічних блоків: старий, на який надходить 100 тис. м /доба, і 3 нових, із сумарним надходженням забруднених вод 700 тис. м3/доба.
До складу технологічних споруджень нових блоків входять: камера гасіння, будинок ґрат, горизонтальні песколовки зі скребковими механізмами, будинок гідроелеваторів для відкачки піску, 14 первинних радіальних відстійників діаметром 90 м, 9 секцій аеротінків. обсягом по 22 м3 кожна. 18 вторинних відстійників діаметром 40 м. повітродувна станція з 10 нагрівачами, продуктивністю по 45000 м3/рік, насосна станція циркуляційного типу з 4 насосами продуктивністю від 6500 до 13000 м~7ч, крім того, хлораторна і склад хлору.
Технології очищення, застосовувані і на ДСА, і на БСА, засновані на використанні для біологічного очищення стічних вод аеротінків, шляхом їхньої аерації в суміші з активним мулом. Активний мул містить мікроорганізми, що сорбують і розкладають органічні речовини, що є у воді, у процесі біологічного очищення. Підтримка оптимального режиму забезпечує санітарно-гігієнічну надійність процесу очищення.
Отриманий у процесі очищення на ДСА осад мулу станцією перекачується на Безлюдівску станцію аерації (БСА), де проводиться його зневоднювання.
Вологість опадів складає 97%. В опадах знаходяться зважені речовини, включаючи омінералізованну органіку, фосфор, важкі метали, азот і ін.
Гігієнічна оцінка очищення стічних вод виробляється на підставі зіставлення ряду загально-санітарних і специфічних показників до і після очищення: УПК, група азоту, фосфати, зважені речовини, зміст важких металів.
З даних табл.4.5. випливає, що за період 1993 – 1998р.м.м. показники по забруднюючих речовинах у стічних водах, що надходять на ДСА, коливалися в межах:
-
поБПК257 – 151мг/л;
-
по зваженим речовинам 219 – 195 мг/л і, таким чином, їхня величина за цей період знизилася на 35 – 40%.
Усереднені середньорічні показники цих же інгредієнтів у стічних водах, що пройшли механічне і біологічне очищення, складають:
-
по БПК 20.3 – 13,4 \н л:
-
по зважених речовинах 24,3 – 10,9 мг/л.
У контрольних створах р. Лопань у 500 м вище й у 500 м нижче скидання стічних вод, що пройшли очищення на ДСА, за період за 1990 – 1999 р.р. спостерігалося збільшення:
-
мінералізації річкової води з 675 мг/л до 708 мг/л; хлоридів з 99 мг/л до 128 мг/л; сульфатів з 161 мг/л до 205 мг/л; УПК із 6,5 мг/л до 6,8 мг/л.
-
Поверхневий стік забудованих територій міста формується при проходженні талими і дощовими водами, а також у процесі поливання-мийки вулиць міста й автостоянок, територій промислових підприємств, у тому числі автопідприємств.
-
Слід зазначити, що поверхневий стік, що несе високу концентрацію забруднюючих речовин, надходить у природні водойми фактично без очищення.
-
Комплексне дослідження поверхневого стоку виконано інститутом НІІОП. Узагальнена характеристика поверхневого стоку може бути представлена наступними даними:
площа території м. Харкова складає 305,6 км2, довжина його вулиць 1450 км, у тому числі вулиць із твердим покриттям 800 км, або 50% від загальної довжини;
середньомісячна кількість опадів коливається від 28 мм у лютому до 67 мм у червні, середньорічне 522мм. Число днів, у які випадають опади, складає за усередненими даними 146 на рік;
відвід поверхневого стоку в ріки і водойми міста проводиться системою магістральних закритих і відкритих зливі стоків, довжина відповідно 250 км і 150 км, що складається з 9 підсистем, до складу яких, крім того, входять двірські водостоки (180 км) і дренажні мережі (50 км).
Річний поверхневий стік по окремих підсистемах складає (млн. м3/рік):
Павлово Поле – Олексіївська | 9,97; |
Журавлівська | 7,20; |
Іванівська | 2,04; |
Холодногірська | 1,07; |
Немишлянська | 2,88; |
Салтовська | 14.02; |
Краснобаварська | 7,77; |
Тракторного заводу | 8,65; |
Жихарь-Основянська | 11,88; |
Усього: | 65,50. |
Закрита мережа зливових водостоків побудована лише в упоряджених районах міста. Водостоки районів старої забудови – відкриті канави.
Пропускна здатність частини магістральних зливних стоків не забезпечує повний відвід поверхневого стоку і дренажних вод:
-
поверхневий стік скидається в ріки 146 зливними випусками, у тому числі:
- у р. Лопань – 70 випусків;
- у р. Харків – 42 випусків;
- у р. Немишль – 23 випусків;
- у р. Уди – 11 випусків.
Скидання поверхневого стоку виробляється на ділянках рік вище скидань ДСА;
- у водні об’єкти міста з поверхневим стоком вноситься основна кількість забруднень, що складає 93 – 95%.
Високий рівень і сполука забруднень робить дуже несприятливий вплив на їх санітарно-епідеміологічний стан. Несприятливий вплив визначається дією наступних механізмів.
Установлено, що концентрація зважених речовин у дощових, талих і мийних водах у кілька разів більше, ніж у побутових.
При цьому, зміст твердих фракцій з гідравлічною величиною завбільшки 0,4мм/зі складає 30 – 40%. Низька проточність харківських рік і високий зміст грубодисперсних фракцій приводить до замулення дна рукавів. До того ж, приблизно % частини твердих домішок має органічне походження. Органічні речовини, що потрапили в ріки, інтенсивно окислюються, споживаючи розчинений у воді кисень. При цьому, здатність до самоочищення природних різко падає і відновлюється лише після їхнього відновлення з припливом чистих вод. Окислювання органічних речовин відбувається й у товщі осілого на дно мулу. Протікання анаеробних процесів помітно погіршує властивості води, що набуває неприємного запаху і присмаку.
За розрахунковими оцінками у водні об’єкти з неочищеним поверхневим стоком надходить:
96% забруднень по зважених речовинах, що утворять 150 тис. т мулових відкладень на рік;
50% забруднень по ВПК.
Води поверхневого стоку, що формуються на заводській і забудованій міській територіях, змивають значну кількість речовин, що плавають. Нафтопродукти, що надходять з поверхневим стоком, можуть істотно впливати на кисневий режим водойм. Внесок поверхневого стоку в надходження у водойми ефіро-розчинних домішок досягає 100%.
Бактерії і віруси, що утримуються у водах поверхневого стоку, є джерелом зараження водойм. Кількість кишкових бактерій при випаданні дощів збільшується у водоймах у 10 разів.
Забруднення водних об’єктів джерелом аварійного скидання виробничих і неочищених стічних вод носить залповий характер з обмеженням у часі.
Залповий характер визначає високу інтенсивність скидань забруднюючих речовин у водні об’єкти, первісного їхнього вмісту у водних стоках, що не пройшли очищення, і в силу цього максимальних концентрацій забруднюючих речовин.
Через те, що аварії відбуваються в різних елементах водоохоронних систем, інтенсивність і тривалість скидання забруднених вод у водні об’єкти можуть коливатися в широких межах.
Внесок джерел «аварійного скидання» у техногенне забруднення водних об’єктів, за непрямими оцінками, складає близько 5% від сумарного забруднення, спричиненого водному середовищу в м. Харкова.
Єдиний шлях запобігання аварійних скидань полягає в підтримці належного технічного стану природоохоронних систем і в підвищенні культури їхньої експлуатації.