4.1.3. Укрупненные расчетные показатели по загрязнениям поверхностных вод

До недавнего времени поверхностные воды относили к категории условно чистых и они сбрасывались в водоемы без предварительной очистки. Однако изучение их состава показало, что во всех видах вод — и в дождевых, и в талых, и в поливомоечных — содержатся загрязнения, количество которых значительно превышает предельно допустимые концентрации (ПДК).

Особенно остро этот вопрос стоит в крупных городах. Там качественный состав поверхностных вод в значительной мере связан с выбросами загрязнений в атмосферу промышлен­ными предприятиями, автомобильным транспортом и др.

Основными видами загрязнений поверхностных вод яв­ляются взвешенные вещества и нефтепродукты. Именно с их выносом связано загрязнение городских водоемов. В по­верхностных водах в количествах, превышающих ПДК, содержатся и такие виды загрязнений, как хлориды, суль­фаты, азотистые соединения, различные соединения ме­таллов.

Доля взвешенных веществ в дождевых водах до­стигает 80—90 % от общего количества загрязнений. В талых во­дах содержание взвешенных веществ в несколько раз больше, чем в дождевых. Отличительной особенностью взвешенных веществ в во­дах поверхностного стока является очень широкий диапа­зон крупности частиц от гравелистых диаметром 2—5 мм до глинистых и коллоидных.

Содержание нефтепродуктов, различных жиров, пара­финов и т. п. в поверхностных водах составляет 6 – 350 мг/л.

Нефтепродукты эмульгируются и сорбируются частицами взвешенных веществ. При этом их плотность становится близкой к плотности воды. Доля эмульгированных нефте­продуктов достигает 90 % общего количества эфирорастворимых загрязнений.

На территориях промышленных предприятий характер и степень загрязнения вод поверхностного стока связаны с технологией производства. На предприятиях по производ­ству строительных конструкций поверхностный сток в ос­новном загрязнен минеральными взвешенными веществами. На территориях автостоянок, таксомоторных и автобусных парков, гаражей и т. п. в воде наблюдаются высокие кон­центрации нефтепродуктов. На территориях аэропортов воды поверхностного стока загрязнены взвешенными веще­ствами, горючесмазочными материалами, препаратами об­работки покрытий при гололеде и машин против обледене­ния, моющими жидкостями.

При формировании сток смывает и выносит примеси, находящиеся на водосборной поверхности. Осадки сорбируют загрязнения из атмосферы. Качественная характеристика поверхностного стока определяется продолжительностью предшествующего сухого периода, длительностью и интенсивностью выпадения осадков, санитарным состоянием территории, а также степенью загрязненности атмосферы.

С градостроительной точки зрения качество стока определяется плотностью населения и промышленным потенциалом города, интенсивностью движения транспорта, степенью благоустройства и гидрогеологическими характеристиками территории.

Суммарное количество примесей, вносимых поверхностным стоком в водные объекты с городских территорий, составляет 8-15 % от соответствующих показателей бытовых вод, формирующихся на той же площади. При значительных расходах стока доля выноса поверхностных примесей может превышать 30%.

Укрупненные расчетные показатели количества загрязнений в поверх­ностном стоке, которые рекомендуется принимать при расчете очистных сооружений, приведены в табл. 4.1 [4]. Эти показатели следует уточнять в зависимости от местных условий и характеристик стока по отдельным видам (дождевые, талые, моечные во­ды и др.). Наряду с этим учитывается изменение загрязненности поверхностного стока в зависимости от места отбора проб (улицы магистральные или местные, внутриквартальные территории), а также от характера стока (интенсивности и продолжительности дождя, начала и конца стока, про­должительности сухого периода и др.).

Таблица 4.1

Допустимые загрязнения в поверхностном стоке для характерных зон водосборного бассейна

Характерные зоны на водосборном бассейне	Количество загрязнений в поверхностном стоке для расчета очистных сооружений
	Взвешенные вещества, мг/л			Эфирорастворимые вещества, мг/л			Плавающий мусор, м3/1000 га
	дождевые воды	талые воды	моечные воды	дождевые воды	талые воды	моечные воды	дождевые воды	талые воды	моечные воды
Жилые кварталы	250	3500	200	35	40	75	0,1	0,3	0,1
Промышленные предприятия и сооружения с повышенной загрязненностью	2000	4500	2000	250	70	150	0,2	0,3	0,2
Площади и улицы, с которых уборка осуществляется с пневматическим забором мусора в кузов	200	2500	200	90	45	75	0,1	0,3	0,1
Автомагистрали с интенсивным движением автотранспорта	1300	2700	1300	60	65	100	0,2	0,3	0,2

Для определения количества нефтепродуктов, поступающих на очист­ные сооружения, допускается вводить коэффициент, равный 0,4, к данным по содержанию эфирорастворимых веществ.

Кроме перечисленных загрязнений в поверхностном стоке могут содержаться биогенные элементы, специфические примеси, выбрасы­ваемые в атмосферу промышленными предприятиями, и бактериальные загрязнения. В связи с выбросами в атмосферу двуокиси серы (серного ангидрида) и окислов серы происходит выпадение кислотных дождей с показателем кислотности рН, достигающим 4,5. В умеренных и высоких широтах такие дожди причиняют растительности существенный ущерб.

С поверхностным стоком значительное количество загрязняющих веществ вносится в водные объекты, вызывая их загрязнение и заиление. Донные отложения, формирующиеся в водоемах, нарушают жизнедеятельность микроорганизмов и отрицательно сказы­ваются на биоценозе и процессах самоочищения. Поэтому необходима оценка различных мер, принимаемых для обеспечения нормативных санитарных условий водных объектов.

Источниками загрязнения поверхностного стока взвешенными веществами являются пыль, аэрозоли, компоненты топлива и атмо­сферных промышленных выбросов, продукты разрушения дорожных покрытий и эрозии почвы, бытовой мусор, растительные остатки и т.п. Дождь захватывает из воздуха 12-20 мг/л твердых частиц. Около 14 мг/л аэрозолей и компонентов промышленных выбросов содержится в стоке с крыш зданий. Продукты разрушения дорожных покрытий сос­тавляют 40-50 г/м³ в год, что соответствует концентрации 15-30 мг/л. Взвешенные вещества, образующиеся главным образом из продуктов эрозии почвы газонов и открытых грунтовых покрытий, определяют в основном минеральный состав твердой фазы стока. Загрязненность дождевых и талых вод зависит от санитарного состояния территорий (качества уборки дворов, улиц), интенсивности движения и технического состояния транспорта и др.

По данным Федерации по контролю загрязнения вод США, в среднем в городах в период от предшествующего до последующего дождя на 1км улицы с твердым покрытием накапливается: сухого вещества - 395 кг (БПК - 3,8 кг), органических веществ (в пересчете на фосфор) - 0,28 кг, нитратов (в пересчете на азот) - 0,028 кг.