Раздел 3. Водная среда города 113

W = 10 • у F-(H- Я,), м³/год,

где у/ — коэффициент стока; F — водосборная площадь, га; Я и Я — слои выпавших и задержанных осадков соответственно, мм.

Общий объем поверхностного стока с водосборной территории за год определяется как сумма составляющих:

гг гг _Д гг _с уу _пи ,

где \¥_д, W_c и \¥_пм — объемы дождевых, снеговых и поливомоечных сточных вод соответственно.

Суммарное значение годового выноса веществ с поверхностным стоком рассчитывается как

G=W-C+IV-C+IV -С

^{U П} Д 47 ^П С ^ЬС ^{Т П} ПМ ^ПМ '

где С_д, С_с и С_пм — концентрации веществ в дождевых, снеговых и поливомо­ечных сточных водах соответственно, г/м³.

3.7. Процессы формирования качества поверхностных вод

Качество воды является следствием двух основных процессов — по­ступления веществ из внешних по отношению к данному водному объекту источников и внутриводоемных изменений, происходящих с веществами вследствие функционирования водных экосистем. Поскольку экосистема — это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, живые и косные его компоненты связаны обменом вещества и энергии. Таким образом, в водной экосистеме совместно функционируют биотическое сообщество и неживая природа, причем не­живая природа является источником веществ и энергии, необходимых для существования биоты. Попадая в водный объект, вещества становятся эле­ментами водных экосистем и включаются в основные процессы, происхо­дящие в них. Прежде всего, это процессы трансформации вещества. Транс­формация вещества может осуществляться физическим, химическим и био­логическим путем. Поступающие в водные объекты вещества вносят изме­нения в их газовый и солевой режимы, что может привести к нарушению равновесия экосистем. В результате процессов трансформации поступив­ших веществ в водном объекте может происходить восстановление его пер­воначального состояния или осуществляться переход в другое устойчивое состояние. Процессы, в результате которых восстанавливается фоновое состояние водного объекта, называются процессами самоочищения. Само­очищение — это первый из процессов, формирующих качество воды в водном объекте. Основным поставщиком вещества и энергии является водная масса. Вторым процессом, влияющим на формирование качества воды, является перенос вещества и энергии водным потоком. В силу прису­щих водному потоку физических особенностей в нем происходит непре-

114 Экология города

р ывное перераспределение вещества и энергии, обусловленное процесса­ми перемешивания. Процесс формирования качества воды в водном объек­те можно представить следующим образом:

1. растворенные и взвешенные вещества поступают в водный объект из сосредоточенных или диффузных источников;

2. под влиянием гидравлических факторов (перенос и перемешивание) происходит количественное перераспределение веществ в водном потоке;

3. под влиянием физических, химических и биологических факторов про­ исходит качественная трансформация веществ.

Отметим, что способность подвергаться качественному изменению при­суща не всем веществам. Вещества, которые не подвержены процессам хими­ко-биологической трансформации, получили наименование консервативных, а противоположные им по свойствам вещества называют неконсервативными. Количественной характеристикой способности веществ подвергаться хими­ко-биологической трансформации является коэффициент неконсервативно­сти (к), который, по определению, является величиной, пропорциональной скорости изменения концентрации вещества. В зависимости от его величины все неконсервативные вещества делятся на легко окисляемые биологически мягкие вещества (&>0,13 1/сут.), трудно окисляемые биологически жесткие вещества (&<0,025 1/сут.) и промежуточные вещества (0,025<&<0,13 1/сут.). Величина коэффициента неконсервативности зависит от свойств вещества, гидродинамических характеристик потока и условий внешней среды.