1.2. Особливості утворення поверхневого стоку міста

Поверхневий стік включає в себе дощові, снігові і поливомийні стічні води. Він буває організованим і неорганізованим [42]. З літературних джерел відомо, що атмосферні опади забруднюються різними домішками органічного і мінерального характеру ще в процесі випадання на поверхню [31]. Однак основна кількість забруднюючих речовин надходить в атмосферні опади при їх стіканні з поверхні міської території. За даними зарубіжних досліджень накопичення забруднень на поверхні доріг в середньому для міст становить 395 кг на 1 км дороги, причому у промислових районах накопичення вдвічі перевищує середній показник для міста [28]. Характерним для промислових міст є те, що із збільшенням території міста і чисельності його жителів в них невпинно зростає диференціація концентрації забруднення в різних районах забудови. Поряд з невисокими рівнями забруднення в периферійних районах, вона різко збільшується в зонах підприємств та районах з вузькими слабо вентильованими вулицями. У центральних районах навіть за відсутності в них промислових підприємств, як правило, завжди спостерігається підвищена концентрація забруднювачів, що є наслідком перенасичення транспортом адміністративних служб та власників офісів приватних підприємств. На думку [38] зазначені аргументи можуть бути вагомим фактором, що призводить до зміни складу атмосферних опадів на території міст. Води поверхневого стоку вважаються мало регульованими, бо залежать від чисельності населення та площі міської території [30]. Проблема зливових стоків у багатьох містах України не вирішена, тому ці води надходять безпосередньо у водойми і забруднюють їх нафтопродуктами, отрутохімікатами та іншими хімічними речовинами, що змиваються з території міста. За інтенсивністю забруднення зливові води часто наближаються до господарсько-побутових [39].

Формування поверхневого стоку відбувається під впливом комплексу природних (атмосферні опади, випаровування, фільтрація, затримання вологи рослинами) і антропогенних (використання водозбірної території, застосування штучних покриттів, технологія миття штучних покриттів) чинників [42].

До основних природних чинників формування поверхневого стоку належать наступні:

1) кліматичні особливості території, а саме:

• кількість та періодичність випадіння опадів (дощів), оскільки від цього залежить, яким буде потік води (бурхливий, помірний, спокійний). Атмосферні опади уже в процесі випадіння на поверхню забруднюються різними домішками органічного і мінерального характеру [31];

• висота снігового покриву та умови сніготанення. Цей чинник є значущим, оскільки визначає накопичення вологи і збереження тепла в ґрунті;

• кількість днів “сухої” погоди (період від попереднього дощу до початку наступного). Цей показник є досить важливим, оскільки величина показника біологічного споживання кисню (БСК) води стоку за рівної кількості опадів зі збільшенням періоду “сухої” погоди у більшості випадків підвищується [27];

• кількість днів з грозою, оскільки грози мають велике значення для очищення атмосфери від забруднення за рахунок окиснення продуктів техногенезу та видалення їх з атмосфери разом з опадами;

• часті зливи в теплий період року, що призводить до змивання великої кількості ґрунту і розвитку водної ерозії.

Таким чином, атмосферні опади, з одного боку, сприяють очищенню атмосфери, а з іншого, є одним із джерел забруднення поверхневого стоку.

2) геоморфологічні умови території дослідження, а саме: характер рельєфу (густота і розгалуженість балково-річкової мережі, наявність ярів, ухил території), що впливає на розвиток водної та вітрової ерозії.

3) характеристика ґрунтового покриву:

• тип ґрунту, оскільки в залежно від типу ґрунти по-різному піддаються впливу розмиваючій здатності поверхневого стоку, виноситься різна кількість завислих та інших речовин у водні об’єкти;

• вміст поживних речовин у ґрунті у вигляді рухомих форм Нітрогену, Фосфору, Калію. Це пов’язано з тим, що саме рухомі форми поживних речовин, а не їх валовий вміст, виносяться поверхневим стоком у водні об’єкти і впливають на формування гідробіологічного режиму водних об’єктів;

• реакція середовища (pH) ґрунтового розчину. Цей показник є доволі значущим, оскільки залежно від того, лужною чи кислою є реакція ґрунтового розчину, важкі метали матимуть рухому чи зв’язану форму, тобто будуть надходити разом з поверхневим стоком до водного об’єкта чи ні і таким чином впливатимуть на екологічний стан водних екосистем чи ні.

4) залісненість, задернованість території, що має значний вплив на формування якісного та кількісного складу поверхневого стоку. Наявність трав’яного покриву знижує інтенсивність поверхневого стоку, тобто сповільнюються процеси водного розмиву території; затримується велика кількість завислих речовин та хімічних сполук, що, в свою чергу, зменшує об’єми їх надходження до водного об’єкта і сприяє зниженню антропогенного навантаження на водні екосистеми [21].

До антропогенних чинників впливу на формування якісного складу поверхневого стоку відносяться такі:

1) вид сільськогосподарського використання земель, тобто використання території під ріллю, луки, пасовища, сади, виноградники та інше. Залежно від цього, будуть змінюватись умови формування поверхневого стоку, його якісні (вміст завислих та поживних речовин, важких металів) та кількісні характеристики (інтенсивність, водність потоку), а також по-різному буде розвиватись водна ерозія ґрунтів.

Надзвичайно важливими чинниками формування якісного складу поверхневого стоку є форми, дози, строки і способи внесення агрохімікатів; властивості хімічних препаратів, що визначають їх стабільність, процеси взаємодії з ґрунтом і міграційну спроможність. Залежно від цього по-різному буде формуватись якісний склад поверхневого стоку, який матиме різноплановий вплив на якість води і екологічний стан водних екосистем.

Наявність тваринницьких комплексів на території дослідження має безпосередній вплив на формування якості поверхневого стоку та екологічний стан водних екосистем. У більшості випадків стік з тваринницьких комплексів без очищення надходить до водних об’єктів і негативно впливає на його гідробіологічні, гідрохімічні показники.

2) наявність та розташування промислових об’єктів. Промислові підприємства є джерелом надходження до атмосферного повітря різних хімічних сполук (залежно від технологічного устаткування, напрямку діяльності та ін.), що поєднуються з опадами і випадають на поверхню землі у вигляді слабких хімічних розчинів. Таким чином, вже опади, що формують поверхневий стік, містять певну кількість хімічних сполук, певну реакцію середовища і безпосередньо впливають на вимивання хімічних речовин із ґрунту [21].