Оценка загрязненности поверхностного стока

Оценку загрязненности сточных вод с поверхности транспортных сооружений проводят по следующим ингредиентам загрязнения: взвешенным веществам, нефтепродуктам, биохимическому потреблению кислорода в течение 5 дней (БПК₅), хлоридам. Перечень загрязняющих веществ можно дополнять для каждого объекта на основании проведения анализов поверхностного стока специализированными лабораториями или по характеристикам поверхностного стока для объектов-аналогов. Концентрация ингредиентов загрязнения в уличном поверхностном стоке зависит от интенсивности выпадения осадков, продолжительности периода сухой погоды и предшествующего дождя, частоты уборки улиц, интенсивности движения, степени благоустройства территории и других факторов (табл. 6.1).

Таблица 6.1. - Концентрация ингредиентов загрязнения, мг/л, в дождевом и талом стоках (по М. В. Немчинову)

Химический анализ снежной массы, взятой с обочин дорог (по данным МАДИ (ГТУ) и МГУ), выявил, что концентрации ингредиентов загрязнения значительно превышают санитарно-гигиенические нормы для нефтепродуктов в 486 - 1 125 раз, железа - 88, меди - 260 - 290, цинка - 180 - 265, кадмия – 6 - 10, никеля и свинца - 2 - 5 раз.

Концентрация ингредиентов загрязнения меньше изменяется во времени в талом стоке, чем в дождевом, и ее можно с некоторым приближением принимать постоянной в течение периода снеготаяния.

Концентрация ингредиентов загрязнения в дождевом стоке зависит от интенсивности и продолжительности выпадения дождя. Дожди интенсивностью 7... 12 л/с на 1 га в течение 20 мин практически полностью смывают все загрязняющие вещества с поверхности водосбора. В начале дождя по мере увеличения объема поверхностного стока концентрация взвешенных веществ, фосфора, азота и др., повышается, достигая максимума перед пиком дождя, затем снижается. Через 30... 60 мин после начала дождя концентрация загрязняющих веществ стабилизируется и остается постоянной до его окончания. Интенсивность осадков меняется в процессе выпадения и может достигать своих максимальных значений в начале, середине или в конце дождя, в ряде случаев отмечается наличие двух разновременных максимумов. Кривая выноса загрязняющих веществ схожа с гидрографом стока, особенно для небольших водосборов.

В дождевом и талом стоках присутствуют биогенные элементы - соединения азота (5...6 мг/л) и фосфора (1 мг/л) - и бактериальные загрязнения. Концентрация органических веществ, выраженных БПК₂₀, в дождевом стоке составляет 40...90 мг/л, а в талом - 70... 150 мг/л. Максимальные значения БПК наблюдаются летом, осенью они обычно снижаются почти в 2 раза. Дождевой сток содержит минеральные растворенные компоненты - до 20...900 мг/л. Из катионов в поверхностном стоке присутствуют кальций, магний, кремний, натрий и калий, из анионов - сульфаты и хлориды; щелочность воды составляет 2...9 мг-экв./л, общая жесткость 2,5... 13,0 мг-экв./л (по данным МАДИ (ГТУ)). Талый сток обычно содержит в 1,5-2 раза больше взвешенных веществ, чем дождевой. Взвешенные вещества представлены мелкодисперсными частицами нерастворимых примесей, в основном частицами пыли. Массовая доля взвешенных веществ с размером частиц не более 0,05 мм составляет 80 %, из них около 15 % - частицы размером до 0,005 мм, 20...30% - частицы органического происхождения. В течение года наибольшее содержание взвешенных веществ от­мечается в осенний период, наименьшее - в летние месяцы. Влияние различных источников на уровень загрязнения поверхностного стока взвешенными веществами приведено в табл. 6.2.

Таблица 6.2 - Источники образования и концентрация взвешенных веществ в поверхностном стоке

Среднее содержание нефтепродуктов в поверхностном стоке зависит от интенсивности движения и особенностей использования территории. Величину загрязнения, т/(км·год), стоков с проезжей части нефтепродуктами (в их состав входит до 0,5 % ароматических углеводородов) (по Н.П.Орнатскому) определяют по формуле

(6.1)

где N – среднегодовая интенсивность движения, приведенных авт./сут; k ₀ – коэффициент, зависящий от условия движения, при свободном движении k ₀ = 1, при уклоне более 40 % k ₀ = 2, при числе пересечений дорог более одного на 1 км k ₀= 1,5; Р - число полос движения (больше двух); р - удельное количество загрязнений, при интенсивности движения 10 000 авт./сут р = 0,25 т/км.

Для приближенных расчетов для дорог с высокой интенсивностью движения состав загрязнений рекомендуется принимать по табл. 6.3.

Таблица 6.3 - Концентрация ингредиентов загрязнения в поверхностном стоке с дорог, мг/л

Для вновь строящихся объектов загрязненность поверхностного стока оценивают по объектам-аналогам или группам объектов, сходных по интенсивности и составу движения, климатическим условиям, внедорожным факторам загрязнения (близость расположения и характер выбросов промышленных предприятий, применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве и т.п.).

Для реконструируемых объектов загрязненность поверхностного стока оценивают по результатам регулярных отборов проб стока с различных поверхностей (покрытия проезжей части, обочин, тротуаров, откосов насыпи, прилегающей к дороге территории), входящих в общую площадь водосбора, и различных по происхождению стоков: талому, дождевому, поливомоечному. Для оценки загрязненности талого стока допускается учитывать результаты анализов проб снега, взятых в конце зимы по всей толщине снежного покрова

В качестве расчетных принимают средние по результатам регулярных анализов значения концентраций загрязняющих веществ по каждому i - му ингредиенту загрязнения в дождевых, талых и поливомоечных стоках для каждого характерного участка водосбора (соответственно С р.д i, С р.т i, С р.п i). Если нет возможности отобрать пробы воды поверхностного стока с различных поверхностей, входящих в общую площадь водосбора, то допустимо отбирать пробы только с покрытия проезжей части дороги или моста. В этом случае для различного рода поверхностей (покрытия проезжей части, обочин, тротуаров, откосов насыпи, прилегающей к дороге территории), входящих в общую площадь водосбора, расчетные значения концентраций загрязняющих веществ по каждому i - му ингредиенту загрязнения могут быть назначены в зависимости от расстояния различных участков водосбора от дороги.

Расчетные значения концентраций, мг/л, загрязняющих веществ по i - му ингредиенту загрязнения определяют по формуле

(6.2)

где С _повi - концентрация загрязняющего вещества по i - му ингредиенту загрязнения в дождевых, талых, поливомоечных стоках для каждого характерного участка водосбора, мг/л; К _отнi - коэффициент относительной загрязненности дождевых, талых и поливомоечных стоков i - м ингредиентом загрязнения для каждого характерного участка водосбора.

Если загрязненность поверхностного стока оценивается по объектам-аналогам, имеющим организованную систему водоотвода и очистки поверхностных стоков, то по результатам обследования работы очистных сооружений можно определить расчетную концентрацию С р, мг/л, загрязняющего вещества (взвешенных веществ или нефтепродуктов) в сточных водах по всему объему поверхностного стока и по всей площади водосбора:

(6.3)

где С _вых - концентрация взвешенных веществ (нефтепродуктов) на выходе из очистного сооружения, мг/л; V ос(нп) - объем осадка (нефтепродуктов), извлеченного из очистного сооружения за рассматриваемый период времени, м₃; р - плотность осадка (нефтепродуктов), кг/м³; V - годовой объем поверхностного стока с площади водосбора, поступающего в очистное сооружение, м³/год; n - период времени между чистками очистного сооружения, годы.

Поиск по сайту: