Оцінка впливу забруднених зливових вод з поверхні автомобільних доріг на навколишнє середовище - Автореферат

Оскільки планування сучасних міських територій передбачає організоване відведення зливових вод шляхом направлення їх до дощоприймачів, розташованих уздовж бордюрного каменю автомобільних доріг, це обумовлює необхідність вивчення впливу саме зливових вод з поверхні автомобільних доріг. Актуальність теми полягає у науковому обґрунтуванні оцінки впливу забруднених зливових вод з поверхні автомобільних доріг, що дозволить забезпечити сталу роботу інфраструктури міст, запобігти забрудненню зливовими водами водних обєктів, розробити технічні заходи з метою контролю обємів скидання зливових вод та поліпшення якості природного середовища. Для досягнення поставленої мети в дисертації були сформульовані наступні задачі: - систематизувати зливові води з поверхні автомобільних доріг в залежності від розташування доріг та водозбірних територій, на яких вони утворюються; дослідити якісний та кількісний склад зливових вод з поверхні автомобільних доріг, розташованих на міських територіях та територіях промислових підприємств; Розроблені методичні положення щодо оцінки впливу зливових вод з поверхні автомобільних доріг на навколишнє середовище з урахуванням різних умов їх відведення у довкілля (на міські очисні споруди, у водний обєкт) дозволяють визначити спроможність очисних споруд з урахуванням спроможності водних обєктів до приймання забруднюючих речовин та встановити спроможність очищення зливових вод з поверхні автомобільних доріг до відповідних нормативних значень щодо якості води і можливості скидання цих зливових вод у водні обєкти.Відсутність диференціації значень концентрацій забруднюючих речовин у складі зливових вод за окремими ділянками міських територій, охоплених магістральними та вуличними дорогами, та територій промислових підприємств викликає необхідність дослідження кількісного складу зливових вод з поверхні автомобільних доріг. У другому розділі надано систематизацію зливових вод з поверхні автомобільних доріг в залежності від розташування доріг та умов, що впливають на формування їх забруднення: зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих на міській території; зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих за межами міста, та зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих на території підприємств. З метою систематизації досліджень запропоновано розділяти зливові води з поверхні автомобільних доріг на 2 види: сумарні зливові води з поверхні автомобільних доріг та зливові води безпосередньо з поверхні автомобільних доріг. Визначено перелік пріоритетних забруднюючих речовин у зливових водах з поверхні автомобільних доріг на підставі таких критеріїв встановлення пріоритетності, як частість випадків зустрічання речовин у зливових водах з поверхні автомобільних доріг та перевищення гранично допустимих концентрацій речовин у воді водних обєктів культурно-побутового та рибогосподарського призначення. У кожному випадку відведення зливових вод з поверхні автодоріг встановлено показники, за якими спостерігається найбільший внесок у забруднення довкілля із зливовими водами безпосередньо з поверхні автодоріг, наприклад, для території сучасної житлової забудови, у разі відведення на міські очисні споруди сумарних зливових вод з поверхні автомобільних доріг як суміші зливових вод з території та зливових вод безпосередньо з поверхні автодоріг (1 варіант - рис.Екологічна безпека залежить від успішного вирішення питань зниження негативного впливу зливових вод з поверхні автомобільних доріг, які надходять з урбанізованих територій та безпосередньо з поверхні автомобільних доріг. У звязку з каналізуванням територій міст та перевагою при надходженні до каналізаційних систем зливових вод безпосередньо з поверхні автомобільних доріг набуває суттєвого значення зясування формування забруднених зливових вод, які відводяться каналізаційною системою у довкілля. Запропоновано систематизувати зливові води з поверхні автомобільних доріг в залежності від їх утворення на різних водозбірних територіях на три групи: зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих на міській території; зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих за межами міста, та зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих на території підприємств. Досліджено склад зливових вод з поверхні автомобільних доріг, поділених на 2 види: сумарні зливові води з поверхні автомобільних доріг та зливові води безпосередньо з поверхні автомобільних доріг, розташованих на території м. Для дослідження складу зливових вод безпосередньо з поверхні автомобільних доріг запропоновано методику відбору проб забруднень, ідентифікацію їх концентрацій, оцінювання потрібної кількості вимірювань для досягнення можливої репрезентативності та точності результатів дослідження на основі статистичної обробки результатів вимірювань з визначенням надійного інтервалу за допомогою коефіцієнта Стьюдента.

Основний зміст роботи

1. Екологічна безпека залежить від успішного вирішення питань зниження негативного впливу зливових вод з поверхні автомобільних доріг, які надходять з урбанізованих територій та безпосередньо з поверхні автомобільних доріг. У звязку з каналізуванням територій міст та перевагою при надходженні до каналізаційних систем зливових вод безпосередньо з поверхні автомобільних доріг набуває суттєвого значення зясування формування забруднених зливових вод, які відводяться каналізаційною системою у довкілля.

2. Запропоновано систематизувати зливові води з поверхні автомобільних доріг в залежності від їх утворення на різних водозбірних територіях на три групи: зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих на міській території; зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих за межами міста, та зливові води з поверхні автомобільних доріг, розташованих на території підприємств.

3. Досліджено склад зливових вод з поверхні автомобільних доріг, поділених на 2 види: сумарні зливові води з поверхні автомобільних доріг та зливові води безпосередньо з поверхні автомобільних доріг, розташованих на території м. Харкова та за його межами, на підставі систематизації на вищенадані три групи. Визначено перелік пріоритетних забруднюючих речовин у зливових водах з поверхні автомобільних доріг.

Для дослідження складу зливових вод безпосередньо з поверхні автомобільних доріг запропоновано методику відбору проб забруднень, ідентифікацію їх концентрацій, оцінювання потрібної кількості вимірювань для досягнення можливої репрезентативності та точності результатів дослідження на основі статистичної обробки результатів вимірювань з визначенням надійного інтервалу за допомогою коефіцієнта Стьюдента. Визначено перелік забруднюючих речовин у зливових водах безпосередньо з поверхні автомобільних доріг.

Визначено склад сумарних зливових вод з поверхні автомобільних доріг, розташованих на території підприємств, що відносяться до житлово-комунального та дорожньо-експлуатаційного господарств, підприємств різних галузей промисловості.

4. Розроблено методичні положення щодо оцінки впливу зливових вод з поверхні автомобільних доріг, розташованих на різних водозбірних територіях, при відведенні їх загальносплавною, полуроздільною каналізаційними системами на міські очисні споруди, повною роздільною каналізаційною системою та за рельєфом місцевості у водні обєкти м. Харкова, що належать до басейну р. Сіверський Донець. Врахована лімітуюча ознака шкідливості при відведенні зливових вод у водні обєкти м. Харкова з точки зору впливу зливових вод з поверхні автомобільних доріг на формування якості води. Виконано інвентаризацію джерел надходження забруднюючих речовин до складу зливових вод з поверхні автомобільних доріг.

5. Уточнено розрахунок максимальної витрати зливових вод з поверхні автомобільних доріг. Запропоновано для уточнення розрахунку тривалості протікання зливових вод лотоками автомобільних доріг та трубопроводами каналізаційних систем при заданому їх наповненні враховувати форми поперечного перерізу. Виведені формули визначення швидкості руху зливових вод для різних типів поперечного перерізу лотоків (симетричний трапецеїдальний, прямокутний, трикутний, параболічний) та трубопроводів круглого поперечного перерізу. Виконано нанесення ізоліній інтенсивності дощу тривалістю 20 хвилин на географічній карті України для точного визначення цього параметра для адміністративних областей України.

6. Зясовано технічні заходи щодо зменшення впливу забруднених зливових вод з поверхні автомобільних доріг, розташованих на міській території, за межами міста та на території підприємств, за підсумками виконаної оцінки впливу зливових вод, яка враховує різні умови їх відведення. Систематизовано технічні заходи за конкретними забруднюючими речовинами у складі зливових вод безпосередньо з поверхні автомобільних доріг (нафтопродукти, свинець, цинк, хром, кадмій, нікель, мідь, залізо). Визначено організаційне та управлінське забезпечення технічних заходів з метою їх ефективного втілювання.

7. Наведені результати розрахунків впливу зливових вод з поверхні автомобільних доріг на довкілля за допомогою середніх значень витрат та концентрацій забруднюючих речовин у їх складі використовуються для первинних розрахунків. Подальші дослідження доцільно проводити з урахуванням зміни у часі значень витрат та концентрацій забруднюючих речовин для визначення їх мінімальних та максимальних значень, крім того потрібно при експериментальних дослідженнях складу зливових вод безпосередньо з поверхні автомобільних доріг урахування забруднюючих речовин, які містяться у атмосферних опадах.

1. Гриценко А. В., Мостепан О. В. Екологічна небезпека дощових та снігових стічних вод з поверхні автомобільних доріг і територій промислових підприємств // Коммунальное хозяйство городов. К.: Техника, 2001. Вып. 27. С. 95-97.

2. Мостепан Е. В. Комплексный подход к оценке влияния ливневого стока с поверхности автомобильных дорог на окружающую природную среду // Коммунальное хозяйство городов. К.: Техника, 2002. Вып. 38. С. 142-144.

3. Мостепан Е. В. Совершенствование методики расчета максимального расхода ливневых вод с поверхности автомобильных дорог // Вестник ХНАДУ. Харьков: ХНАДУ, 2002. Вып. 19. С. 65-67.

4. Мостепан О. В. Принципові підходи до вирішення проблеми забруднення водного середовища зливовим стоком з урбанізованих територій // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. Луцьк: РВВ Луцького ДТУ, 2002. Т. 4. С. 140-145.

5. Мостепан О. В. Техногенна екосистема "автомобільна дорога довкілля": сучасний стан, проблеми та перспективи вирішення // Вісник ХІСП. Харків: ХІСП, 2003. Вип. 1-2 (3-4). С. 73-78.

6. Сухоруков Г.О., Болехан Т.В., Мурашова О.В., Лапшина А.П., Мостепан О.В. Методичне положення про регулювання скидання забруднюючих речовин у водні обєкти із дощовими та сніговими стічними водами // Зб. тез доповідей наук.-практич. конф. “Екологія Харківщини: стан, проблеми, перспективи“. Харків: УКРНДІЕП, 2000. С. 56-57.

7. Мостепан Е. В. Эколого-экономические методы как решение проблемы загрязнения окружающей природной среды ливневым стоком на постсоветском пространстве // Вчені записки ХІУ. Харків: ХІУ, 2002. Вип. 4(8). С. 181-183.

8. Мостепан Е. В. Исследование влияния сбросов ливневого стока в окружающую природную среду // Сб. тезисов докладов XXXI научно-тех. конф. преподавателей, аспирантов и сотрудников Харьковской государственной академии городского хозяйства. Харьков: ХГАГХ, 2002. Часть 1. С. 40-41.

9. Мостепан О. В. Актуальність дослідження хімічного складу зливового стоку з автомобільних доріг в умовах сучасного забруднення довкілля // Зб. тез доповідей II Всеукр. науково-практич. конф. “Крок у майбутнє”. К.: Політехніка, 2002. С. 35.

10. Мостепан Е. В., Рыбалова О. В., Савченко Н. В. Проблема защиты малых рек от загрязнения их поверхностным стоком с урбанизированных территорий // Матеріали 4-ої Міжнар. міждисциплінар. наук.-практич. конф. "Сучасні проблеми науки та освіти". Харків: ХНУ, 2003. С. 73.

Особистий внесок здобувача: [1] запропоновано заходи щодо зниження впливу забруднених зливових вод; [6] виконано аналіз існуючих розрахунків обємів та витрат зливових вод; [10] визначені джерела надходження забруднюючих речовин до складу зливових вод.