Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра екології
Курсова робота
на тему:
"Оцінка стану міської системи м. Рівного"
Виконав
Студент IV курсу
групи ЕО-41і
Перевірив:
Слов’янськ
2009
Зміст
Вступ
Розділ 1. Просторово-морфологічна характеристика міста
1.1 Територія
1.2 Населення
1.3 Щільність забудови
1.4 Озеленення
1.5 Інженерна інфраструктура міста
Розділ 2. Динаміка простору системи міста
2.1 Оцінка розвитку міста у просторі
2.2 Побудова моделі розвитку міста
Розділ 3. Оцінка впливу антропогенних чинників на місто
3.1 Оцінка кількості автотранспорту
3.2 Визначення критерію самоочищення атмосфери
3.3 Заходи по забезпеченню охорони атмосферного повітря
3.4 Оцінка шумового забруднення
Розділ 4. Процеси формування якості води
4.1 Умови прийому промислових стічних вод у міську систему водовідведення
Розділ 5. Оцінка комфортності міської екосистеми
5.1 Комфортність міського середовища
Висновки
Використана література
Вступ
Що являє собою місто? Передусім, місто уже на початку свого існування являло собою факт концентрації населення, знарядь виробництва, капіталу, тоді як для села характерним і донині є протилежне - ізольованість і роз'єднаність. Міста стали не лише центрами економічного, політичного і духовного життя народу, але й головними двигунами прогресу.
Як відзначає Є.Н. Перцик (1991), сьогодні не існує однозначного визначення міста. За методиками ООН, нижній поріг у визначенні міста коливається від 5 до 20 тис. чол. Водночас автор наводить цікаві визначення міст, які даються у різних країнах світу: "угруповання людей, які ведуть своєрідний спосіб життя... або... частина земної поверхні, яка відрізняється від оточуючої сільської місцевості певним типом антропогенного перетворення у вигляді забудови великими будинками та іншими характерними спорудами" (Смайлс), "сукупність мешканців, інкорпорованих (тобто зареєстрованих у вигляді облікової одиниці) і керованих мером або олбдерменом" (Стамп).
Український Радянський Енциклопедичний Словник (УРЕ, 1967) подає таке визначення: "Місто - великий населений пункт, жителі якого головним чином зайняті у промисловості, торгівлі, в адміністративних установах тощо". Кількість населення у місті має бути не менше 1000, з яких не більше 25% зайнята в сільському господарстві.
Вивчення містобудування періодів рабовласницького і феодального ладу, епохи капіталізму та соціалізму дає змогу відтворити загальну картину урбогенного генезису природних ландшафтів.
Зароджуючись в глибині феодального міста, урбанізація найбільшого розвитку досягла в капіталістичний період, руйнуючи і забруднюючи природне середовище. Соціалістичне місто також не усунуло протиріч між людиною і природою, хоча багато зробило для створення систем озеленення та розвитку садово-паркового будівництва.
Урбанізація як об'єктивний процес має свої позитивні риси, проте поряд з багатьма соціально-економічними проблемами вона створила комплекс екологічних, які загрожують у деяких випадках здоров'ю і навіть існуванню міського населення. Ці проблеми можна згрупувати за елементами природного середовища: чисте повітря - забруднене повітря, чиста вода - забруднена вода, акустичний оптимум - акустичний максимум, сприятливий клімат - кліматичний дискомфорт, озеленені території - не озеленена забудова, доглянутий ландшафт - девастований (зруйнований). Якщо на карту міста нанесені позитивні характеристики, тобто екологічні оптимуми, мимаємо справу із здоровим оточуючим середовищем, якщо навпаки, то місту загрожує екологічна криза. Ці проблеми широко обговорюють вчені-теоретики, вони знайшли відбиття в Міжнародній програмі ООН "Людина і природа".
В усьому світі ведеться пошук шляхів оптимізації оточуючого середовища. Старі і нові міста повинні бути зручними для праці і відпочинку громадян. Тому сьогодні надзвичайно гостро поставлене завдання оптимізації оточуючого природного середовища міст. Однак його вирішення вимагає принципово нових екологічних підходів.
Сьогодні найбільша і найшвидша міграція з сільської місцевості у міста відзначена в мало розвинутих країнах, які поки що не можуть забезпечити існуюче населення відповідною їжею, послугами, притулком і роботою. Ці люди, які прибули у міські райони в пошуках роботи і кращого життя, попали в скрутне становище.
Результатом стає імміграція в міста бідняків, для яких міста стають пасткою, а не оазою економічних можливостей. Ті, кому пощастило отримати роботу, мусять багато працювати за низьку плату. Вони часто піддаються забрудненню пилом, шкідливими хімікатами та надмірним шумом. Один з американських дослідників зазначав, що багаті дістають вигоду, бідні ж - отруєння.
Кількість тих, хто нелегально оселилися на незайнятих землях, дуже швидко зростає, але ці люди майже не включаються в міську статистику.
Ці громадські або приватні землі ніхто не використовує, оскільки вони або занадто заболочені, або занадто сухі, або занадто круті, або занадто небезпечні (зсуви, затоплення або кіптява від заводів). Часто такими поселеннями стають міські звалища. Більшість цих людей живуть в халупах, збудованих із рифленого заліза, пластикових листів, картону або з будь-яких інших будівельних матеріалів, причому живуть в постійному страху, оскільки їхні поселення міська влада може розрівняти бульдозерами або ж спалити.
Незважаючи на безробіття, злидні, перенаселення і поширення хвороб, більшість незаконних поселенців мають кращі умови, ніж їх земляки-бідняки, що залишилися жити у сільській місцевості. Користуючись державними програмами сімейного планування, вони прагнуть мати декількох дітей і кращий доступ до шкіл. Однак навіть у цих умовах близько половини всіх дітей шкільного віку в міських районах зникають із шкіл ще до закінчення четвертого класу, бо мусять працювати або доглядати за меншими братами і сестрами.
Міграція з великих центральних місту передмістя та інші містечка.
З 70-х років такий тип міграції відбувався услід за пошуком роботи в передмістях.
Більшість людей мають кращі умови праці та проживання. Поліпшилися якість води і повітря. Люди мають кращі санітарні умови, централізоване постачання води і медичний догляд. Знизився рівень захворюваності та смертності від недоїдання та інфекційних хвороб, таких, як кір, дифтерія, тиф, пневмонія і туберкульоз.
Сьогодні багато міст у високорозвинутих країнах зіткнулися з проблемою погіршення послуг, старінням інфраструктур (вулиці, школи, мости, житлові будинки, каналізація), оскільки міський бюджет втрачає річні доходи, зростає вартість життя. Довкілля деградує, занепадають прилеглі райони. Багато людей середнього і вищого класів переїжджають у передмістя. Ці проблеми породжують такі негативні явища, як зловживання наркотиками, вбивства, занепад, які особливо зросли у центральних частинах міст. У більшості випадків вони отримують тільки мінімум заробітної плати і мають шанс втекти від пастки убогості.
Росте концентрація міського населення, його густота в окремих містах досягає небувалих величин.
Місто й оточуюче середовище, як система урбанізованих і не урбанізованих територій, розглядаються сучасним містобудуванням не тільки за окремими його компонентами (житлова, промислова або інша забудова і природний ландшафт), але і в цілому, як співвідношення міста і його приміської природної й окультуреної природних зон. Урбанізовані території не повинні зливатися між собою, щоби між ними не було "не урбанізованого фону". В недалекому майбутньому радіус природних зелених зон великих міст збільшиться до 100 км і більше. Наявність швидкісного автомобільного і залізничного транспорту забезпечить переміщення (перевезення) міського населення в найвіддаленіші мальовничі куточки приміської зони.
Розділ 1. Просторово-морфологічна характеристика міста
1.1 Територія
Територія Рівненської (до 1991 p. - Ровенської) області була виділена в окрему адміністративну одиницю 4 грудня 1939 p., одночасно з іншими прилеглими областями Західної України - Волинською, Львівською, Тернопільською. За загальною земельною площею (20,05 тис. кв.км) та кількістю населення (1194,5 тис. чол. на 1.01.1995 р) Рівненщина посідає відповідно 21-e (3,1%) та 22-е (2,3%) місця серед інших областей України. На території області розміщується 16 адміністративних районів (вже після завершення роботи над рукописом книги, 22.09.1995 p., Верховна Рада України прийняла постанову про створення Демидівського району, розділивши Млинівський район) та чотири міста обласного підпорядкування.
Область розташована на північному заході України, у межах Західно-поліського регіону, охоплюючи східні частини Волинського Полісся, Волинської височини та Малого Полісся і західну окраїну Центрального (Житомирського) Полісся. Межі області визначаються географічними координатами крайніх точок: на півночі - 51"58' пн. ш. (поблизу с. Гориничі Зарічненського району), на півдні - 50"0 пн. ш. (1,5 км на південний схід від с. Новоукраїнське Радивилівського району), на заході - 25'О сх-д. (З км від с. Боремель Демидівського району), на сході - 27"38'сх. д. (с. Будки-Кам'янські Рокитнівського району). Загальна протяжність границь області у цих межах становить понад 1080 км.
Серед внутрішніх границь найбільшу протяжність (411км) має межа з Волинською областю, яка у Волинському Поліссі (Зарічненськийю, Володимирецький, Костопільський райони) теж переважно проходить по заболочених, вкритих лісами масивах, і лише фрагментарно (русло р. Стир, Радивилівський канал, р. Путилівка) має виразне природне окреслення. Виразність границі з Волинню зростає на півдні, у межах Волинської височини (Рівненський, Демидівський, Млинівський райони).
Порівняно невелика (46км) протяжність границі з Львівською областю, з якою Рівненщина межує на крайньому південному заході (Радивилівський район).
Досить чітко окреслені південні межі області. Тут, вздовж південної окраїни Малого Полісся, пролягла границя з Тернопільською областю (93 км), яка місцями підходить до підніжжя Подільського уступу, а іноді й перерізає його лісисті відгалуження (Кременецькі "гори" на межиріччі річок Іква та Вілія). Від р. Вілія, перетинаючи долину Горині, протягом 128 км ламаною лінією пролягає межа з Хмельницькою областю, яка, подолавши безлісі простори Случ-Горинського межиріччя, закінчується поблизу с. Старий Корець. Саме звідси круто повертає на північ майже суціль заліснена границя з Житомирською областю (Корецький, Березнівський, Рокитнівський райони), що простирається більше як на 170км, перерізуючи західну окраїну Житомирського Полісся.
В описаних межах територія області має досить своєрідну конфігурацію, яка накладає відбиток на особливості природних комплексів і характер господарювання в різних частинах Рівненщини. Найважливішими рисами цієї конфігурації є меридіональна витягнутість території (з півночі на південь - понад 190км) та її чоботоподібна форма, що зумовлює істотні відмінності по ширині: від 140 м на півночі (на паралелі Дубровиці), 80км у центрі (Березне) до 150км на півдні (Рівне).
Однією з характерних ознак географічного положення Рівненської області є загальна рівнинність її поверхні при незначному похилі території з півдня на північ, що позначилося на спрямуванні головних артерій поверхневого стоку, створенні сприятливих умов для формування широких заболочених просторів і відбилося на характері розселення та організації господарства і транспортних зв'язків.
Саме завдяки рівнинній поверхні через територію області здавна проходили важливі шляхи сполучення, що з'єднували центральну і східну Україну з промисловими і культурними центрами заходу, а південні регіони - з країнами Балтії, Білоруссю, Центральною і Північно-Західною Росією. Примагістральне розміщення території завжди було стимулюючим фактором у становленні і розвитку економіки Рівненщини, завдяки чому частково компенсувалися негативні історичні аспекти географічного положення, пов'язані з розміщенням території на периферії державних утворень різних часів (Київської Русі, Російської імперії, Речі Посполитої). Навіть в умовах незалежної держави віддалення території області від промислових вузлів Центру, Придніпров'я, Прикарпаття (від Рівного до Києва 321 м, до Дніпропетровська 850 м, до Львова 219км), не згадуючи вже про Лівобережжя та Південь України, створює чимало проблем в економічному розвитку Рівненщини. Серед несприятливих факторів, пов'язаних з географічним положенням області, згадаємо і відносну скромність природної ресурсної бази, насамперед мінерально-сировинної (принаймні, як уявлялося зовсім недавно) та ґрунтової (переважання ґрунтових різновидів із зниженою природною родючістю).
В цілому Рівненщина характеризується рівнинною поверхнею з абсолютними висотами від 372 км на крайньому південному заході (поблизу с. Дружба Радивилівського району) 134 км на півночі, при виході р. Горинь на територію Білорусі.
Особливості геологічної історії і розвитку платформених структур, особливо і завершальному (мезокайнозойському) етапі, зумовили своєрідну ярусність рівнинної поверхні Рівненщини, де з півночі на південь послідовно простежуються: низовина Рівненського Полісся, Волинська височина, рівнина Малого Полісся та відгалужені північного уступу Подільського плато. Кожен із згаданих ярусів характеризується не тільки гіпсометричними відмінностями, але й своєрідними комплексами рельєфу, створеними тривалою і складною взаємодією внутрішніх і зовнішніх процесів. Якщо внутрішніми силами Землі зумовлені головні структурні особливості поверхні (підняття, зниження, новітні сучасні рухи тощо), то зовнішні фактори (вода, вітер, льодовики та ін) оформили скульптуру сучасного рельєфу - утворили долини, горби, озерні та болотні западини.
Рівненське Полісся.
Поліська низовина у межах Рівненської області об'єднує частини двох принципових відмінних за умовами рельєфотворення геоморфологічних підобластей - Волинського Житомирського Полісся. Разом з тим, загальна гіпсометрична і ландшафтна подібність сучасної поверхні північної частини області дозволяє вживати узагальнюючий термін Рівненське Полісся,
який не претендує на особливе місце у схемі геоморфологічного природного районування Українського Полісся, а лише умовно визначає його частин} розташовану в адміністративних межах описуваної території.
Волинське Полісся охоплює більшу частину Рівненського Полісся. Південна межа досить: чітко простежується вздовж північної границі суцільного поширення лесових відкладі (Клевань - Оржів-Олександрія-Тучин-Липки-Вел. Межирічі). Східну межу проводять пі лінії розвитку кристалічних утворень щита: Березове-Блажове-Томашгород-Клесів-долин; р. Случ - Соснове-Корець. На заході і на півночі поліські ландшафти поширюються за меж області.
Основу сучасного рельєфу утворюють моноклінальні структури Волино-Подільської плити та її північної окраїни - Поліської плити. Безпосередню участь у формуванні поверхи Волинського Полісся беруть карбонатні відклади туронського ярусу верхньої крейду (особливо у південній частині), переважно піщані осади палеоген-неогену (на півночі та не сході), але найбільш помітну роль у рельєфотворенні тут відіграють різноманітні комплекси четвертинного часу.
Серед основних типів рельєфу Волинського Полісся найбільше поширення мають льодовикові, флювіальні, еолові та денудаційні (на карбонатній основі) комплекси.
Льодовиковий рельєф
формувався як при безпосередній участі дніпровського льодовика, край якого проникав на північно-західну околицю області приблизно 200-250 тис. років тому, так і під впливом талих льодовикових вод дніпровського (а можливо й більш пізнього - московського) часу. Власне льодовикові комплекси рельєфу представлені моренною рівниною (
Зарічненською), яка була пізніше істотно видозмінена флювіальними та іншими процесами і фактично втратила притаманні моренним рівнинам риси рельєфу, а також зоною крайових утворень дніпровського льодовика.
Ця зона, відома під назвою Волинського моренного пасма, являє собою залишки кінцевоморенних та інших крайових утворень дніпровського льодовика, які у вигляді окремих горбів, пасм та валів (висота до 30-40 м), розділених заболоченими зниженнями, велетенською дугою простирається від Рафалівки на Володимирець-Бережницю-Лютинськ. Ширина зони крайових утворень сягає 10-15км. Фундаментом моренного пасма служать високо підняті відклади крейди (подекуди збереглися і залишки палеогенових пісків), що на окремих ділянках сприяло появі денудаційних форм рельєфу на карбонатній основі, зокрема, карстових лійок, озерних улоговин, заболочених знижень тощо.
З півдня до зони крайових утворень примикає простора територія, поверхня якої формувалася потоками талих льодовикових вод. Цими потоками були створені численні прохідні долини,
найбільшою з яких була виділена О. Мариничем прадолина Стир-Словечна.
а також похилі водно-льодовикові (флювіогляціальні
або зандрові) рівнини,
складені переважно піщаним матеріалом (Сарненська рівнина та ін). Давні прадолини були занесені більш молодими відкладами і у сучасному рельєфі являють собою плоскі, сильно заболочені рівнини. Поверхня водно-льодовикових зандрових рівнин, особливо поблизу зони крайових льодовикових утворень, часто ускладнюється своєрідними піщано-гравійними "насипами"-озами, що іноді мають довжину до 2,5-3,0 м при ширині до 70-100 та висоті 7-12м (часом до 15-20 м).
Значне поширення на Волинському Поліссі має долинний рельєф,
тобто форми і типи поверхні, у створенні яких брали участь потоки поверхневих вод. На думку О. Маринича, до 45% поверхні Південного Полісся припадає саме на давні та сучасні річкові долини.
На північному заході області, у межах Зарічненського району, досить чітко простежуються три рівні, сформовані Прип'яттю: широка (3-5км), інтенсивно заболочена заплава, що підіймається над руслом на 0,5-2,0м (низька заплава), а часом на 2-3 м (висока заплава); перша надзаплавна тераса, ширина якої місцями досягає 12-20 км, піднята над рівнем ріки на 5-8 м, за інтенсивністю заболочування мало відрізняється від заплави; друга надзаплавна тераса, піднята над сучасним руслом на 15-20м, фрагментарно збереглася вздовж північного краю Волинського моренного пасма.
Такі ж елементи долинного рельєфу виділяються і на поліських ділянках долин правих приток Прип'яті - Стиру, Горині, Случі та інших річок. Відрізняючись на окремих локаліях шириною, перевищенням над руслами, будовою і потужністю алювіальної товщі, заплави та надзаплавні тераси річкових долин у межах Волинського Полісся характеризуються подібністю "насаджених" форм мікрорельєфу та ландшафтних комплексів, що дозволяє виділяти долинний рельєф, як один з особливих типів сучасної поверхні, не зважаючи на гіпсометричну невиразність переходів від долин до знижених поліських вододілів.
Еоловий рельєф,
основою якого є різні за походженням і віком піщані відклади (флювіогляціальні, алювіальні, озерові - четвертинного часу, морські піски палеогену), являє собою один з типово поліських комплексів рельєфу, поширений як у межах надзаплавних терас, так і на вододільних просторах. Представлений найрізноманітнішими формами - горбами, кучугурами, валами, параболічними дюнами, висота яких сягає 10-15м (частіше 5-7м).
Утворені у більш посушливих умовах пізньочетвертинного часу, що передували відносно зволоженій сучасній епосі, еолові форми здебільшого закріплені заростями шелюги або поросли сосновими лісами. Характерною ознакою еолового рельєфу є поодиноке або ланцюгове розташування окремих форм. Проте на окремих ділянках Зарічненського, Сарненського, Дубровицького і Володимирецького районів еоловий рельєф поширюється на досить значні площі. Слід відзначити, що в останні десятиріччя через недолуге господарювання (вирубка лісів, переосушення земель тощо) спостерігається активізація еолових процесів на відкритих піщаних поверхнях.
Денудаційний рельєф
у Волинському Поліссі поширений майже виключно на карбонатній основі і характерний для північно-західної та центральної частин області Володимирецький, Костопільський райони), де безпосередньо до поверхні підходить крейдяно-мергельна товща туронського ярусу. Інтенсивний дочетвертинний розмив зумовив горбкуватий рельєф поверхні крейди, де розлогі куполи та вододільні пасма, вершини яких часто позбавлені будь-яких молодших відкладів, чергуються з глибокими (20-30 і навіть до 50 м) депресіями поверхні. Такий характер денудаційного рельєфу особливо чітко проявляється на Случ-Горинському межиріччі (в першу чергу, на південь від м. Костопіль), на глянці Степань-Деражне та в інших частинах південної окраїни Волинського Полісся.
З високим положенням крейди пов'язується і широкий розвиток карстових форм,
представлених різними за розмірами зниженнями та западинами, а часто - лійками, окремі: яких заповнені водою (озеро Біле та ін). Найбільш яскраво процеси карстотворення простежуються вздовж ліній глибинних розломів. Останнім часом в області були помічені прояви техногенного карсту,
утворення якого пов'язується із змінами гідродинамічних: jbциркуляції підземних вод по тріщинуватій товщі крейди в районах розташування крупних інженерних споруд (зокрема, подібні вияви були помічені на промисловому майданчику Рівненської АЕС і прилеглих до нього ділянках).
Значне поширення у поліській частині області має органогенний рельєф,
представлений численними торфовищами з характерними формами мікрорельєфу (купини, заповнені водою пониження тощо). Особливо розвинений органогенний рельєф на межиріччі Случі та Ствиги, вздовж прадолини Стир-Словечна, у басейнах Стиру, Веселухи та ін., де він накладається на інші за походженням типи поверхні (моренні, водно-льодовикові, алювіальні тощо).
За особливостями формування і розвитку тих чи інших генетичних типів рельєфу в межах Волинського Полісся на Рівненщині виділяють кілька геоморфологічних районів.
Волинська височина
.
Більшу частину південної Рівненщини займає Волинська височина, будова поверхні якої різко контрастує з прилеглими поліськими територіями. Витягнута у субширотному напрямку, височина чіткими уступами відмежовується від Волинського Полісся на півночі (границя описана вище) та від Малого Полісся на півдні (вздовж лінії Плящева-Птича-Дубне-Соснівка-Будераж-Острог). На заході височина продовжується за межами області, а східна границя умовно проводиться вздовж лінії Великі Межирічі-Світанок-Сінне.
У структурному відношенні Волинська височина відповідає Волино-Подільській плиті, тобто характеризується східцеподібним зануренням у західному напрямку кристалічного фундаменту і моноклінальним падінням (теж на захід) пластів палеозойського та верхньомезозойського поверхів. Таким чином, утворення височини на зануреній структурній основі розглядається як своєрідна інверсія рельєфу.
Геологічну основу сучасної поверхні Волинської височини становить розмита поверхня верхньокрейдових відкладів, які місцями перекриваються пісковиками та вапняками нижнього сармату. Найважливішою особливістю геологічної будови височини є майже суцільне поширення лесовидної товщі (нерозчленовані середньо-верхньочетвертинні лесовидні супіски та суглинки еолово-делювіального походження, потужність яких сягає 7-20 м).
Саме розвиток нестійких до розмиву лесових комплексів слід розглядати як одну з головних передумов формування яружно-балкового рельєфу,
який є найпоширенішим типом сучасної поверхні південної частини Рівненщини і визначає її загальну горбисту (часом ямову) будову.
Значне місце у сучасному рельєфі Волинської височини займають долинні форми,
створені річковими системами крупних приток Прип'яті - Стиру та Горині. Врізані на глибину 70-120 м коритоподібні долини головних водотоків перетинають Волинську височину усубмеридіональному напрямку, досягаючи докрейдових відкладів нижніх структурних зоверхів Волино-Подільської плити - девонських у долинах Стиру та Ікви, і навіть валдайських у долині Горині. По долинах цих річок чітко простежуються широкі (1,0-2,5км) заболочені заплави,
супіщано-суглинисті перші надзаплавні тераси (
іноді з окремими валовими формами) та фрагменти вкритих лесовими комплексами других надзаплавних терас.
На окремих ділянках збереглися залишки третіх надзаплавних терас,
хоча їх значення далеко не бездоганне і викликає суперечки. Субмеридіональне розчленування височини посилюється менш глибокими долинами крупних приток Стиру та Горині - Ікви, Стубелки, Усті. Досить виразно у межах височини проявляється і широтний напрямок ерозійного розчленування, представлений долинами приток згаданих водних артерій та численними балками.
На думку більшості дослідників, простежується тектонічна зумовленість не тільки напрямків основних річкових долин, що перетинають Волинську височину, але й розміщення "вузлів" сучасної ерозійної діяльності, де зосереджені активні яркові системи (Мізоцький кряж, Повчанська височина, околиці Клевані, Обарова тощо).
За особливостями будови поверхні, спрямуванням та інтенсивністю сучасних рельєфотворчих процесів, у межах височини виділяється кілька геоморфологічних районів.
Мале Полісся.
Утворення рівнини Малого Полісся, яка відділяє Волинську височину від північного уступу Поділля, пов'язують головним чином з тектонічними причинами, підкреслюючи при цьому і вирішальну роль у формуванні її сучасного рельєфу талих вод давніх льодовиків (насамперед дніпровського).
У розширеній західній частині (Радивилівський район) рівнина характеризується переважно плоскою одноманітною поверхнею, з окремими ділянками піщаних відкладів і утвореними на них еоловими формами (
поблизу м. Радивилів), а часом - невеликими за площею виходами крейди з деякими ознаками денудаційного рельєфу на карбонатній основі.
Річкові долини Пляшівки, Слонівки та ін. мають незначний зріз (до 20-40 м), широкі заболочені (тепер переважно осушені) заплави
і перші надзаплавні тераси,
які плавно переходять у низькі розлогі межиріччя. Цю частину Малого Полісся виділяють як Кременецько-Дубнівську (Бродівську) зандрову рівнину.
На схід від долини Ікви, у межах Здолбунівського і Острозького районів, Мале Полісся різко звужується (часом до 2,0-2,5 км) і утворює Острозьку прохідну долину, яка тягнеться до долини Горині (частково успадкована долиною р. Свитеньки). Зберігаючи той самий "поліський" характер ландшафту, Острозька долина відрізняється більш мальовничим рельєфом, що зумовлюється проникненням у її межі численних ерозійних останців та відгалужень Мізоцького кряжа на півночі і Кременецьких "гір" на півдні.
1.2 Населення
За статистичними даними загальна територія Рівненської області сягає 20,1 тис. км2
. На 1 січня 2004 року наявне населення області - 1164,1 тис. осіб.
Таблиця1.1 Розподіл населення
| Територія, тис. км2
|
Населення, тис. осіб | ||
| Міське | Сільське | ||
| По області | 20,1 | 546,4 | 617,8 |
| м. Рівне | 0,058 | 247,7 | |
По м. Рівному щільність населення сягає 4271 особа на 1 км2
. Кількість постійного населення за основними віковими групами по містах і районах:
Працездатні - 165887;
Старші за працездатний вік - 35186;
Молодші за працездатний вік - 43183.
Таблиця1.2 Розподіл за статтю по м. Рівне
| Рік | Чоловіки | Жінки |
| 2002 | 113525 | 131798 |
| 2004 | 112250 | 132006 |
* У 2002 році - за переписом на 5.12.2001р., у 2004 році - на 1.01.2004р.
Таблиця 1.3 Народжуваність, смертність та природний приріст (скорочення) населення
| Рік | Кількість народжених | Кількість померлих | Природний приріст (скорочення) | |||
| Всього | У т. ч. у сіл. місц. | Всього | У т. ч. у сіл. місц. | Всього | У т. ч. у сіл. місц. | |
| 2001 | 13,2 | 8,0 | 15,2 | 9,6 | -2,0 | -1,6 |
| 2002 | 13,4 | 8,2 | 15,5 | 10,0 | -2,1 | -1,8 |
| 2003 | 13,9 | 8,2 | 15,9 | 10,2 | -2,0 | -2,0 |
Таблиця1.4 Кількість зайнятого населення за видами економічної діяльності
| Галузь | Всього | У т. ч. найманих працівників підприємств, установ, організацій |
| 526,1 | 296,6 | |
| с/г, мисливство та рибне господарство | 194,8 | 51,7 |
| З нього особ. с/г | 123,9 | |
| Промисловість | 69,7 | 63,6 |
| Будівництво | 32,0 | 15,0 |
| Роздрібна і оптова торгівля, готелі та ресторани | 84,9 | 23,6 |
| Транспорт і зв’язок | 20,9 | 19,8 |
| Фінансова діяльність | 2,8 | 2,8 |
| Операції з перерахунку і послуги юридичних осіб | 11,3 | 10,2 |
| Державне управління | 21,1 | 21,1 |
| Освіта | 43,7 | 43,7 |
| Охорона здоров’я | 33,0 | 33,0 |
| Колективні, громадські та особисті послуги | 12,4 | 12,1 |
1.3 Щільність забудови
На території міста по планшету №2 переважає середньо поверхова забудова, причиною цього є переважання приватного сектору над високо поверховою забудовою. Аналізуючи даний планшет маємо: 8 - 9-поверхових будинків, 1 - 14-поверховий будинок, 1 - 10-поверховий будинок.
За формулою щільності забудови отримуємо коефіцієнт:
1.4 Озеленення
Місто являє собою не лише місце існування людини, але й забезпечує умови існування різноманітних видів рослин і тварин, грибів, найпростіших та ін., які є невід’ємною частиною середовища існування міського населення.
Частина цих видів існує лише в одомашнених або окультуреному стані і використовуються людиною для задоволення її життєвих потреб-в лікувальних препаратах, матеріалах для будівництва і обладнання домівок, засобів пересування (кінь, віслюк), спілкування (собаки, кішки). Значення останніх в житті міських жителів набагато вище, а значення сільськогосподарських видів тварин і рослин в містах набагато менше, ніж в сільських жителів. Інші групи рослин і тварин - це не одомашненні і окультурені види, а ті, що мешкають в не урбанізованому середовищі, інших природнокліматичних зонах, відмінних від наявної, і в місті можуть існувати в помешканні людини або в спеціальних спорудженнях (оранжереї, акваріуми, вольєри, тераріуми тощо), де штучно підтримуються необхідні умови існування.
В житті сільських жителів декоративні екзотичні види грають незначну роль, оскільки з однієї сторони їх місця зайняті одомашненими тваринами і окультуреними рослинами, а з іншої - "середньостатистичний сільський житель має більше можливостей контактувати з дикими видами рослин і тварин в безпосередньому їх оточенні, ніж міські жителі.
Найбільша і найчисленніша група видів - це дикорустичі рослини та дикі тварини, котрі мешкають в містах у різноманітних місцях існування. Ця група складається з величезної різноманітності видів грибів, тварин, котрі і формують флору і фауну міста. Неможливо переоцінити роль зелених насаджень в покращені клімату, властивостей ґрунту, очищення повітря від шкідливих речовин, задимлення, шумопоглинання тощо.
Для м. Рівне та Рівненської області найхарактернішим є переважання сільськогосподарських земель на місцях лугових степів та степових луків, а також луків, заплавних лук та низинних боліт.
Найхарактернішими представниками флори для м. Рівного є специфічні угрупування "крейдяних лісів" (соснові, та дубово-соснові асоціації на від слонах крейди), "наскельних степів" (вишня степова, ковила, ковила волосиста, осока низька, люцерна розпростерта).
Серед боліт поширенні низинні трав’яні, гіпнові та вільхові болота. Серед лісів найбільш поширеними є ялинові та соснові ліси.
1.5 Інженерна інфраструктура міста
Функціонування і розвиток народногосподарського комплексу області, економічна спеціалізація окремих районів, внутрішні та зовнішні економічні зв'язки базуються на безперебійній роботі транспорту - галузі матеріального виробництва, яка здійснює перевезення пасажирів і вантажів (сам термін "транспорт" від лат. "переміщувати"). Транспортна система області є складовою частиною єдиної транспортної системи України і являє собою поєднання мережі шляхів сполучення, технічних засобів і служби перевезень, а отже характеризується своєю власною функціональною, галузевою і територіальною структурою. Функціональна структура
транспорту визначається двома головними напрямками його спрямування: по-перше, транспорт виступає як галузь матеріального виробництва, що забезпечує внутріобласні економічні зв'язки між окремими галузями і елементами матеріального і нематеріального виробництва; по-друге, транспортна система області реалізує територіальний поділ праці.
Здійснюючи переміщення продукції, виробленої іншими галузями матеріального виробництва (промисловістю, сільським господарством) навіть продовжуючи виробничий процес у сфері обігу (через збільшення вартості продукції за рахунок транспортних витрат тощо), транспорт сам значною мірою залежить від ресурсного і виробничого потенціалу конкретної території, виступаючи споживачем енергетичних (зокрема паливних), лісових ресурсів (шпали), мінеральних будівельних матеріалів, вимагаючи досить значних площ земельних відведень (під шляхи сполучення, приміщення вокзалів, складів) тощо.
Саме розвитком і розміщенням продуктивних сил визначаються масштаби вантажообігу, структура вантажів та дальність перевезень, а відтак - густота і напрямки транспортної мережі, особливості галузевої та територіальної структури транспорту. Важливим фактором формування транспорту виступає населення, зокрема його густота, рухомість і активність міграційних процесів. Нарешті, значне місце у становленні і розвитку транспортної мережі посідають особливості природних умов території, які по-різному проявляються у галузевій структурі та функціонуванні транспорту (табл.1.5).
Таблиця1.5 Вплив природних умов на роботу транспорту
| Вид транспорту | Рельєф | Снігопади | Низькі температури |
Зливи | Туман | Сильний вітер |
| Залізничний | * | * | * | |||
| Автомобільний | * | * | * | * | ||
| Річковий | * | * | * | * | ||
| Повітряний | * | * | * | * | ||
| Трубопровідний | ||||||
| Електричний | * | * | * | |||
| Гужовий | * |
За призначенням транспорт області поділяється на три групи: загального користування (
обслуговує сферу обігу і населення), внутрівиробничий (
переміщення сировини, напівфабрикатів, готових виробів) та особистого користування.
Але найчастіше функціональна структура транспорту визначається за характером виконуваних перевезень, в зв'язку з чим виділяють пасажирський
і вантажний транспорт.
Роль, яку відіграють у пасажиро - та вантажоперевезеннях різні види транспорту, неоднозначна і помітно змінювалася протягом історичного часу, головним чином завдяки технічному прогресу, причому темпи транспортної переорієнтації господарства помітно зростають. Так, якщо безроздільне панування гужового транспорту тривало сторіччями, то перша половина XXст. характеризувалася домінуванням залізничних перевезень, які вже з 60-х років поступилися першістю автомобільному транспорту. Останнім часом у транспортній системі області відбулася зворотна переорієнтація: на перше місце знову вийшли залізничні перевезення. Проте ця остання перебудова, на відміну від попередніх, завдячує не новимтехнічним досягненням у залізничному транспорті, а породжена економічними нестатками нашого суспільства (відома проблема пального) і через те може розглядатися як тимчасове явище.
Попри всю соціальну і господарську важливість пасажирських перевезень, ефективність транспортної мережі завжди визначається інтенсивністю вантажних перевезень - вантажообігом,
який оцінюється у тонно-кілометрах і являє собою добуток маси перевезених вантажів та віддалі, на яку вони були переміщені засобами транспорту. Вантажообіг визначається особливостями провідних галузей господарства. Так, у видобувній промисловості на величині вантажообігу позначаються масштаби видобутку того чи іншого виду природних ресурсів та віддаль до споживача, у переробній промисловості на перше місце виходить віддалення підприємств від сировинних та паливних джерел, у сільському господарстві - рівень його інтенсифікації, спеціалізації та комплексності (завезення мінеральних добрив, кормів, вивезення товарної продукції тощо). В цілому вантажообіг в області відображає рівень економічного розвитку території, раціональність розміщення продуктивних сил, комплексність розвитку і концентрації виробництва. Об'єм вантажообігу має тісний зв'язок з міжрайонним балансом виробництва і споживання. За особливостями останнього Рівненщина виступає як територія з пасивним транспортним балансом, де надходження вантажів систематично перевищує масу їх вивозу. І в той же час саме відправлення вантажів часто розглядається як головний критерій ефективності транспорту у рамках народногосподарського комплексу території. Загальну уяву про динаміку щорічного обсягу вантажних перевезень в області дає рис.1.5
Важливими показниками транспортного забезпечення краю виступають густота
транспортної мережі,
тобто відношення загальної протяжності транспортних комунікацій (залізничних, автомобільних тощо) до площі території (іноді - до кількості населення), а також її конфігурація.
Проте основним критерієм забезпечення території транспортом є відношення напрямків і потужності транспортно-економічних потоків до пропускної спроможності транспортної мережі. Оскільки це питання потребує спеціального дослідження, тут лише зауважимо, що у структурі вантажопотоків (по відправленню) на транспортних магістралях області протягом останніх десятиріч домінують вантажі природо ресурсної та агропромислової груп. Так, у 1992 р. (у цьому році ще зберігалася відносна стабільність у діяльності транспорту) транспортними засобами було відправлено понад 18,8 млн. т вантажів, з яких 14,2 млн. т становили мінеральні будівельні матеріали, близько 769 тис. т - мінеральні хімічні добрива, 336 тис. т - продукція лісової та деревообробної промисловості, 141 тис. т - зерно та продукти перемолу, 79 тис. т - цукор.
Основу галузевої структури транспорту Рівненщини становлять залізничний, автомобільний, повітряний, річковий, трубопровідний, електричний та гужовий транспорт, загальне уявлення про місце яких у перевезеннях (зокрема пасажирських) дає табл.1.6
Таблиця 1.6. Відправлення пасажирів транспортом загального користування, млн. чол. (за даними обласного статистичного управління
)
| Види транспорту | 1985 | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 |
| Всі види транспорту | 223,2 | 228,1 | 199,3 | 138,8 | 95,7 | 84,5 |
| у т. ч. залізничний | 11,0 | 10,9 | 11,0 | 13,5 | 10,3 | 15,5 |
| автомобільний | 169,1 | 166,0 | 145,4 | 88,7 | 51,8 | 43,3 |
| повітряний | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,0 | 0,0 |
| тролейбусний | 43,0 | 51,0 | 42,8 | 36,5 | 33,3 | 25,7 |
Залізничний транспорт був започаткований на Рівненщині наприкінці минулого століття, коли по південній частині області, через Здолбунів і Рівне, пройшла залізниця Козятин Ковель (1873 р). Вже наступного року було завершене будівництво гілки від Здолбунова на Радивилів (тоді - Радивилів). Проте пройшло ще понад двадцять років, поки залізничні магістралі пролягли на Полісся: у 1895 році була споруджена залізниця Рівне - Сарни - Столін, як частина магістралі, що пролягла на Вільно (Вільнюс), а з 1902 року почалася експлуатація залізниці Київ - Сарни - Ковель. Власне, саме на початку XXст. і було завершене спорудження основного залізничного кістяка на Рівненщині. Побудовані в пізніші роки порівняно невеликі відгалуження (Озерни - Мізоч, Дубно - Кременець) мали місцеве
значення і з часом майже повністю прийшли у занепад. Втратили значення і численні вузькоколійні залізниці, які прокладалися головним чином від промислових та транспортних центрів до районів лісозаготівель. Сьогодні вузькоколійки здебільшого зруйновані, а часто і зовсім розібрані. Виняток становить лише вузькоколійна залізниця Антонівка - Острівськ - Зарічне, яка в умовах транспортних ускладнень початку 90-х років стала чи не найстабільнішим шляхом сполучення для населених пунктів північно-західної частини області.
Сучасна протяжність залізничних ліній в області становить 587км (з урахуванням розгорнутої протяжності залізничних колій підприємств і організацій - 1073км), з яких 137км обслуговуються електричною тягою, а решта - тепловозами. Середня густота залізничної мережі на Рівненщині становить 29,2 м на 1000 км2
території, що значно менше, ніж у середньому подержаві (37,6км). Переважають одноколійні залізниці з напівавтоматичним блокуванням. Загальна конфігурація сучасної залізничної мережі визначається двома широтними магістралями: електрифікованою двоколійною залізницею Шепетівка - Здолбунів - Дубно - Радивилів - Красне (з відгалуженням Здолбунів - Рівне - Ківерці) та транс поліською залізницею Олевськ - Рокитне - Сарни - Ковель, а також субмеридіональною залізницею Рівне-Сарни - Лунінець. На цих лініях розташовані 35 роздільних пунктів, з яких більшість за спрямуванням і об'ємом виконуваної роботи може бути віднесена до проміжних залізничних станцій III та IV класів. Основні залізничні вузли області: Рівне, Здолбунів, Сарни.
Однією з основних проблем описуваного виду транспорту в області залишається відсутність залізничного сполучення у цілому ряді адміністративних районів (Млинівський, Гощанський, Корецький, Зарічненський). Перспективи запланованого у попередні роки будівництва залізниці Рівне - Новоград-Волинський, а тим більше спорудження залізниць у інших районах області, у близькому майбутньому виглядають дуже проблематичними.
Автомобільний транспорт в області був започаткований ще у довоєнні роки, але особливо бурхливого розвитку він став набувати з другої половини 50-х років, коли розпочалося масове спорудження автомобільних шляхів, у першу чергу доріг з твердим покриттям. Саме шляхове будівництво стало однією з головних передумов загальної транспортної переорієнтації, у процесі якої вже в середині 60-х років вантажні та пасажирські автомобільні перевезення в області за обсягом вийшли на провідні позиції, відібравши пальму першості у залізниць. У наступні роки автомобільний транспорт продовжував розвиватися випереджаючими темпами,що зумовлювалося не тільки зростанням кількості, потужності і якості автомашин, але й очевидними перевагами автотранспорту перед іншими транспортними засобами (за винятком гужового) по доставці вантажів "від дверей до дверей". Загальний процес автомобілізації транспортупризупинився в області лише на початку 90-х років, коли виникли проблеми з поновленням і ремонтом наявного автомобільного парку, а особливо - з постачанням пального.
Протяжність автомобільних шляхів загального користування в області протягом останнього десятиріччя змінювалася мало, залишаючись на рівні 5,2 тис. км (у 1994 р. - 5227 м). В той же час частка доріг з твердим покриттям, особливо з цементно-бетонним та асфальтно-бетонним, безперервно зростала (за період 1985-1994 рр. вона збільшилася майже на 600 км, тобто на 13,4%), що пов'язується певною мірою з активізацією робіт по спорудженню сучасних автомобільних доріг на території районів, які постраждали від наслідків чорнобильської катастрофи. Проте загальний рисунок основних автомагістралей області залишається майже незмінним і в цілому нагадує описаний вище план залізничної мережі. Так, південну частину області перетинає субширотна автотранспортна магістраль Київ - Рівне - Дубно - Львів (з відгалуженням Рівне - Луцьк - Брест), а на Поліссі майже паралельно їй пролягла відносно нова автотраса Київ - Сарни - Ковель - західний кордон, спорудження якої було завершене на початку 80-х років. Субмеридіональний напрямок мають автомагістралі Рівне - Костопіль - Сарни - північний кордон та Тернопіль - Кременець - Дубно - Луцьк. Помітне місце у пасажирських і вантажних перевезеннях в області посідає автомагістраль Рівне - Здолбунів - Острог (особливо навантажена на ділянці Рівне - Здолбунів). Відзначимо також автомобільний шлях, що пролягає від обласного центру на Млинів - Демидівку - Берестечко.
Згадувана вище депресія початку 90-х років у діяльності автомобільного транспорту повною мірою відбилася у зменшенні обсягів вантажних і пасажирських автомобільних перевезень в області. Так, загальний вантажообіг, який у 1988"р. перевищував 1,75 млрд. т/ км, у 1993 році зменшився майже у 4 рази. За цей же період більш ніж у 3 рази зменшився обсяг пасажирських перевезень. Досить згадати, що за останні роки помітно зросла питома вага простоїв автомобілів у справному стані (1985 р. - 18%, у 1993 р. - 53%), зменшилася середня тривалість роботи автомобіля за добу (з 9,7 годин у 1990 р. до 7,7 год. у 1993 р). Протягом 1994 р. негативні процеси, що намітилися в автотранспорті області, ще більше посилилися.
Розділ 2. Динаміка простору системи міста
2.1 Оцінка розвитку міста у просторі
Планувальна структура міста -
це взаємне розташування основних функціональних зон і системи зв'язків між ними. По суті, це основа міста, яка визначає транспортну силу, зовнішній вигляд міста і відображається в його генеральному плані.
Селищна зона -
територія, яка призначається для житла. В її межах розташовуються мікрорайони і житлові квартали, культурно-побутові підприємства, окремі нешкідливі виробництва, площі, об'єкти озеленення, склади, транспортні об'єкти, резервні території.
Промислова зона
включає промислові підприємства, культурно-побутові установи, що їх обслуговують, площі, зелені насадження.
Санітарно-захисна зона -
зелені насадження завширшки 50-1000 м, які захищають селищні території від шкідливого впливу промисловості і транспорту.
Транспортна зона -
об'єкти зовнішнього транспорту (водного, повітряного, залізничного).
Складська зона -
територія різного роду складів.
Розрізняють такі форми планувальної структури: розчленовані, розосереджені, розосереджені з переважаючим районом і лінійну.
В містах є об'єкти, які населення відвідує найчастіше. їх називають міськими центрами тяжіння - це промислові підприємства, установи, об'єкти культурно-побутового обслуговування, навчальні заклади, спортивні комплекси, парки культури і відпочинку, вокзали тощо. Вищим елементом планувальної структури є загальноміський центр, який найчастіше розташовується у центрі території міста на перетині головних планувальних осей. У найбільших містах планети, де дуже високий рівень автомобілізації, важливою проблемою є транспортне розвантаження центру.
В таблиці 2.1 вказано площі всіх вищенаведених зон, вирахуваних із загальної площі планшету №2 (загальна площа 500гектарів).
Таблиця 2.1
| Назва зони | S, га |
| Солітебна (селищна) | 206 |
| Промислова | 21 |
| Транспортна | 12 |
| Складська | 35 |
2.2 Побудова моделі розвитку міста
1. Позначаємо на планшеті площі окремих елементів ландшафту, а саме: загальна площа, вулична рослинність, парки, сквери, річки, ставки, водосховища, приватний сектор, міська забудова, промислову зону.
2. Знаходимо відсоток площі кожного з елементів ландшафту від загальної площі земель ділянки міста (f
).
3. Згідно методики оцінки перетвореності ландшафту, визначимо відповідний ранг впливу (R).
Басейновий індекс перетворюваності ландшафту визначаємо за формулою:
(2.1)
Визначаємо коефіцієнт антропогенної перетвореності і
-го виду природокористування за формулою:
(2.2)
де - басейновий індекс перетвореності ландшафту, - базовий індекс перетвореності.
Визначаємо сукупний коефіцієнт антропогенної перетвореності ландшафту за формулою:
(2.3)
Отримані результати занесено в таблицю 2.1
Таблиця 2.1. Розрахунок антропогенного перетворення
| № | Елементи ландшафту | f
|
R | Ступінь перетвореності | |||||
| Га | % | ||||||||
| 1 | Загальна площа | 500 | 100 | - | - | - | - | - | - |
| 2 | Вулична рослинність | 40 | 8 | 1 | 8 | 1 | 0,08 | 0,897 | Слабо перетворені |
| 3 | Приватний сектор | 35 | 7 | 4 | 28 | 1,15 | 0,322 | ||
| 4 | Міська забудова | 15 | 3 | 5 | 15 | 1, 20 | 0,18 | ||
| 5 | Промислова територія | 21 | 4,2 | 6 | 25,2 | 1,25 | 0,315 | ||
| 6 | Разом | 111 | 22,2 | ||||||
Розділ 3. Оцінка впливу антропогенних чинників на місто
3.1 Оцінка кількості автотранспорту
Метою запропонованої методики є отримання інформації про викиди шкідливих речовин автотранспортом у територіальному розрізі. В основному методики розрахунку викидів шкідливих речовин автотранспортом закладено середній питомий викид по автомобілям окремих груп з урахуванням використаного палива:
Вантажні та нелегкові з бензином ДВЗ, а також які працюють на зрідженому газу;
Вантажні та нелегкові спеціальні дизельні;
Автобуси з бензиновими ДВЗ, а також які працюють на зрідженому газі;
Автобуси дизельні;
Легкові, службові та спеціальні;
Легкові індивідуального користування та легкові які належать приватним підприємцям.
При цьому використовуються нормативи середніх питомих викидів окремих шкідливих речовин - грамів на кілометр пробігу (г/км) -по окремих групах автомобілів з різними типами двигунів.
В загальному обсязі шкідливих викидів враховується тільки три основних шкідливих речовини: окис вуглецю (CO), вуглеводні (CH) та окисли азоту (NO). Питомі викиди цих речовин наведені в додатку 1 методичних вказівок 065-122.
Викид шкідливих речовин коригується в залежності від технічного стану автомобілів та їх середнього строку перебування в експлуатації. Коефіцієнти впливу технічно-експлуатаційних факторів на обсяг викидів по кожній підгрупі автомобілів приведені в додатку 2 тих же методичних вказівок.
Для кожної підгрупи автомобілів маса викинутої шкідливої речовини визначається по формулі:
M=m*Z*П, (3.1)
де М - маса викинутої за розрахунковий період (розрахунковий період становить один рік),m - питомий викид шкідливої речовини автомобілем даної групи з певним двигуном, Z- пробіг автомобіля даної групи з даним двигуном, П=К*К, де К - коефіцієнт впливу певного типу автомобіля, К - коефіцієнт впливу рівня технічного стану (див. вих. дані).
Розрахунок пробігу автомобіля розраховується за формулою:
Z=, (3.2)
де В-втрати палива автомобілів за розрахунковий період тис. т/рік.
Питомі викиди шкідливих речовин в атмосферу на 1 км пробігу для всіх груп автомобілів беруться з додатку1. дані розрахунку заносяться в таблицю 3.1.
Отже Z1
=810.8; Z2
=945.9; Z3
=608.1; Z4
=472.9; Z5
=743.2
Таблиця 3.1 Результати обчислень
| M1
|
M2
|
M3
|
M4
|
M5
|
|
| CO | 225087,16 | 3950,82 | 196989,37 | 18073,526 | 1270,896 |
| CN | 41009,37 | 2180,47 | 31364,58 | 1466,226 | 1418,025 |
| NO | 13296,71 | 1089,1 | 12554,83 | 1149,147 | 1137,096 |
Ступінь забрудненості повітря автотранспортом залежить не тільки від інтенсивності руху, кількості та характеру викидів, а й від типу забудови, рельєфу місцевості, напряму вітру, вологості і температури повітря:
(3.3)
де А - фонове забруднення атмосферного повітря (0,5 мг/м3
), N - сумарна інтенсивність руху автомобілів за 1 годину, - коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості, - коефіцієнт впливу певного типу автотранспорту, - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, - коефіцієнт, що враховує ухил місцевості.
1) Вантажні та нелегкові:
2) Вантажні та нелегкові спеціального призначення:
3) Автобуси:
4) Легкові: спеціальні та службові:
5) Легкові індивідуального користування:
Таблиця 3.1.2 Викид шкідливих речовин автотранспортом
| Тип автомобіля | Викид оксиду вуглецю | Викид вуглеводнів | Викид окислів азоту | |||||||||
| Пробіг автомобіля, тис. км/рік | Питомий викид на 1 км | ПК
|
Річний викид т/рік | Пробіг автомобіля, тис. км/рік | Питомий викид на 1 км | ПК
|
Річний викид т/рік | Пробіг автомобіля, тис. км/рік | Питомий викид на 1 км | ПК
|
Річний викид т/рік | |
| Вантажні, нелегкові | 810,8 | 49,6 | 5,59 | 225087,1 | 810,8 | 10,7 | 4,72 | 41009,37 | 810,8 | 6,5 | 2,52 | 12296,71 |
| Вантажні, нелегкові спеціальні | 945,9 | 10,5 | 0,39 | 3950,82 | 945,9 | 10,5 | 0,372 | 2180,47 | 945,9 | 6,4 | 0,18 | 1089,1 |
| Автобуси | 608,1 | 45,6 | 7,104 | 196989,37 | 608,1 | 8,5 | 6,068 | 31364,58 | 608,1 | 6,2 | 3,33 | 12554,83 |
| Легкові, службові спеціальні | 472,9 | 14,9 | 2,565 | 18073,52 | 472,9 | 1,3 | 2,38 | 1466,22 | 472,9 | 1,8 | 1,35 | 1149,147 |
| Легкові індивідуального користування | 743,2 | 14,1 | 1,71 | 1270,89 | 743,2 | 1,2 | 1,59 | 1418,025 | 743,2 | 1,7 | 0,9 | 1137,096 |
3.2 Визначення критерію самоочищення атмосфери
Оскільки природно незмінена рослинність у межах урбоекосистеми відсутня, то доцільно визначити потенціал самоочищення для компонентів ПТК.
Основним критерієм самоочищення атмосфери є числове значення метеорологічного потенціалу самоочищення атмосфери (МПСОА). Цей показник розраховується за формулою:
(3.4)
де Т - кількість днів з туманами, О - кількість днів з опадами, В1
- кількість днів з швидкістю вітру 0-1 м/с, В2
- кількість днів з швидкістю вітру більше 6 м/с.
Згідно виданого варіанту Т=20 днів, В1
=40 днів, О=15 днів, В2
=35 днів
3.3 Заходи по забезпеченню охорони атмосферного повітря
Заходи по дотриманню охорони атмосферного повітря поділяють на наступні:
Організація санітарно-захисних зон;
Архітектурно-планувальні рішення;
Безвідходні та маловідходні технології;
Технічні засоби та технології.
Для цього скористаємось формулою по розрахунку СЗЗ:
, (3.5)
де: L - розрахунковий рівень СЗЗ; L0
- розрахунковий розмір ділянки місцевості в даному напрямі, м; Р - середньорічна повторюваність напрямів вітру, %; Р0
- повторюваність напрямку вітру одного румба при круговій розі вітрів, %.
Р0
приймаємо рівним 12,5%.
Слід також провести уточнення СЗЗ по заданому на планшеті підприємству. Перед цим, користуючись даними таблиці5 методичних вказівок, визначаємо до якого класу належить дане підприємство.
Наше підприємство належить до третього класу. Обчислимо для нього уточнений розмір СЗЗ по румбах напрямків вітрів. нормативна СЗЗ становить 50м.
м;
Lпд
= 44м;
Lз
=96м;
Lс
=36м;
Lпн. с.
=24м;
Lпн. з.
=60м;
Lпд. з.
=44м;
Lпд. с.
=64м.
Отримані дані відкладаємо на планшеті. Відклавши на планшеті отриману уточнену СЗЗ, виявилось, що вона не відповідає нормативним значенням. Це свідчить про необхідність проведення тармінових проектно-інженерних заходів.
3.4 Оцінка шумового забруднення
Шум, без усякого сумніву, пошкоджує нервову систему. Надмірний вуличний шум, пише французький соціолог Ф. Сен-Марк, є причиною 80% мігреней, 52% розладів пам'яті і принаймні половини зіпсованих характерів. В Україні кожний четвертий чоловік і кожна третя жінка страждають неврозами через шум. У шумних квартирах України відзначене тривожне відставання дітей у рості та розумовому розвитку. Шум, як звук взагалі, викликає коливальну енергію пружних тіл. Утворені в пружному повітряному середовищі звукові хвилі внаслідок фізичних і фізіологічних перетворювань досягають слухового аналізатора, розташованого в корі головного мозку. Тут і відбувається сприйняття звуку і шуму.
Всі шуми можна згрупувати в два акустичних - фоноприродний і штучний. В природному середовищі це приємний шум прибою, дзюркіт потоку, спів птахів або гуркіт громових розрядів. Штучний акустичний фон створюється господарською, технічною і культурною діяльністю людини.
Кількісний показник шуму - його гучність, яка вимірюється в децибелах (дБ), які являють собою логарифмічну шкалу рівнів тиснення звуку, де подвоєння його інтенсивності відповідає збільшенню на 3 дБ.
Для оцінки пошкоджуючого ефекту шуму користуються спеціальною шкалою, яка позначається буквою А і записується дБА. Вважається, що гучність понад 90 дБА може викликати глухоту, а тому перебування в зоні такого високого шумового забруднення середовища регламентується часом Вплив гучності 93 дБА дозволено протягом 4 год, 96дБА - 2 год, 99 дБА - 1 год і тд.
Взявши за основу ступені дискомфорту слухового сприйняття людської мови, групують рівні шуму таким чином:
25 дБ - ступінь дискомфорту незначний, немає утруднення у випадку тихої розмови;
25~40 дБ - слакий, утруднення лише за умов тихої розмови;
40~ 55 дБ - помірний, спостерігається за умов розмови звичайної гучності;
55-70 дБ - середній, часто утруднення виникають за умов голосної розмови;
70~90 дБ - сильний, можна зрозуміти співрозмовника, якщо він говорить дуже голосно або кричить;
90 дБ і більше - дуже сильний, не можна зрозуміти співрозмовника, навіть якщо він кричить.
Якщо протягом декількох років шумові навантаження високі, то це веде до розладу слуху. Ось приблизно так розподіляється шумове навантаження за їх небезпекою для слуху: 70-80 дБ - немає небезпеки; 85 - починаються деякі погіршення слуху; 95 - вірогідність втрати слуху становить 50%; 105 дБ - втрата слуху спостерігається у всіх осіб, які піддаються шумовому впливу.
Чутливість слухового апарату, особливо до високих тонів, як відомо, з віком знижується і веде до старечої глухоти. Отже, наявність звукових подразників - важливий фактор, який передує розвитку старечої глухоти.
Вчені встановили, що шумова "агресія" не лише негативно впливає на слуховий апарат, але й веде до серйозних змін в діяльності різних органів і систем: підвищується кров'яний тиск, сповільнюється ритм серцевих скорочень, знижується перистальтика шлунка, одночасно знижується секреція слинних і шлункових залоз, порушується функція щитовидної залози і кори наднирників, змінюється електрична активність мозку, зменшується статева активність.
Шумове забруднення міського середовища найсильніше проявляється в нічну пору. Постійне пробудження вночі від сильного шуму знижує ефективність відпочинку. Подібно до хімічних забруднень, шум має властивість комулятивного накопичення в організмі. Дослідж
Слід відзначити, що інтенсивність шумової "агресії" безперервно зростає у всьому світі. За даними вчених чиказького університету, ріст шумового навантаження спостерігається як у великих, так і у малих містах. Згідно з прогнозами, рівень шумів у містах України до 2000 р. зросте порівняно з 1970 р. на 50%. Загальна закономірність полягає в тому, що чим більше місто, тим вище його шумове забруднення.
Аналіз матеріалів міської та районних санепідемстанцій м. Рівне свідчить, що основними джерелами шуму в місті виступають транспорт на магістралях, залізниця, аеропорт, промислові підприємства, обладнання (холодильники, вентиляційні системи, трансформатори, насоси для підкачування води) майстерень, об'єктів громадського харчування, магазинів, житлових будинків.
Найбільшою мірою акустичний режим визначається шумом від потоків транспорту. Вулично-дорожня мережа м. Рівне характеризується радіально-кільцевою структурою планування. її основу становлять радіальні магістралі та ряд напівкільцевих і сполучних магістралей у центральній частині міста. Радіальні дороги зв'язують центр із периферійними районами і місцями прикладення праці. Щільність транспортних вулиць в центрі досягає 4,3 км/км2
, що характеризує перевантаження (на периферії - від 1,8 км/км2
).
Перевищення нормативних значень зафіксовано майже на всіх магістралях, де проводились заміри рівнів шуму.
Найбільш несприятливими щодо шумової обстановки виявились вулиці міського значення з інтенсивністю транспортного потоку більше 600 авт. /год. Дещо нижчими є рівні шуму на вулицях, що мають допоміжне значення, але досить інтенсивно експлуатуються. Найменші рівні зафіксовані на вулицях з інтенсивністю до 100 авт. /год., але і на більшості з них існують перевищення.
Великий вплив на акустичний режим м. Рівне має залізничний транспорт. Спорудами залізниці в місті зайняті значні території - 478га, з наявністю великих розв'язок, що знаходяться в серединній частині Рівного. Залізничні шляхи перетинають селітебні території або проходять уздовж меж житлової забудови. При цьому міська забудова часто впритул підходить доплощадок, на яких знаходяться транспортні об'єкти.
Викликає тривогу забруднення шумами рекреаційних угідь: національних парків та лісопарків, туристських комплексів.
Вимагає серйозного вивчення стан культурного шумового забруднення як зовнішнього, так і внутрішнього. Використання потужних підсилювачів звуку, які піднімають силу звукової хвилі до 100 і більше децибел, негативно впливає на психіку молодих людей, а також забруднюють шумами міське довкілля.
В усіх країнах світу шум розглядають як тяжку екологічну агресію, використовуючи для боротьби з ним як інженерно-технічні (знешкодження джерел шуму, створення звукових екранів), так і природоохоронні (зелені захисні смуги) заходи.
Згідно з діючим в Україні законодавством, рівень шуму, що створюється автотранспортом (акустична характеристика) визначається шумоміром на відстані 7м від першої (ближньої) розрахункової точки до смуги транспортного потоку.
Якщо такого пристрою немає, то для наближеного визначення шуму на відстані 7м (норматив), користуються розрахунком.
Рівень шуму на нормативній відстані визначається за формулою
V7
=46+11.1log N +, (3.6)
де: N - інтенсивність руху автотранспорту, авто/год; - сума поправок, яка враховує відхилення умов від типових. Для нашого випадку розрахунки матимуть вигляд:
V7
=46+11.1log1420+9=92, 197.
Поправки визначаються за формулою:
(3.7)
де: XN
- поправка на співвідношення громадського та вантажного транспорту (1-5дБ),
XV
- поправка на відхилення швидкості руху (2-8дБ),
X
- поправка на ухил автошляху,
X
- поправка на рух трамваю вздовж вулиці (2-3дБ).
Визначимо поправку для нашого випадку:
=3+51+0=9.
Наступним шляхом є розрахунок рівня шуму від автомагістралі, на відстані 7м. за формулою:
, дБ (3.8)
низький рівень шуму.
де VN
- рівень шуму від джерела на відстані 7м., V7
- рівень шуму від джерела, Х1
- зниження шуму внаслідок поширення звукових хвиль в атмосфері, Х2
- зниження шуму під впливом земної поверхні, Х3
- зниження шуму під впливом зелених насаджень, Х4
- поглинаючий ефект будівель (2-5 дБ).
(3.9)
де Р1
- відстань від джерела шуму.
(3.10)
де КN
- коефіцієнт поглинання шуму, який дорівнює для асфальту - 0,9.
(3.11)
де К3
- коефіцієнт зниження звукової енергії зеленими насадженнями, який дорівнює для смуги з двох рядів дерев з чагарником та шириною 6м. - 1,2.
Після виконання розрахунків отриманий результат порівнюємо з нормативними значеннями.
Отриманий рівень шуму знаходиться у рамках нормативу.
Розділ 4. Процеси формування якості води
Системи водовідведення і очищення стічних вод.
Відходи життєдіяльності людини, вода, використана для побутових потреб і в технологічних процесах, а також дощові і талі води з міської території віддаляються через систему водовідведення і подаються на загальноміські очисні споруди. За відсутності або перевантаженню міських очисних споруд у водні об'єкти вимушено скидаються неочищені або недостатньо обчищені стічні води, що приводить до забруднення водного об'єкту. При обмеженій продуктивності міських очисних споруд дощові і талі води частково або повністю скидаються у водні об'єкти без очищення, разом з ними може скидатися і частина загальноміських стічних вод.
Системи водовідведення.
Система водовідведення, звана ще каналізаційною системою, включає наступні основні елементи: внутрішні водовідвідні системи в житлових будівлях або виробничих приміщеннях; внутрішньо квартальні або внутрішньо майданчикові водовідвідні мережі; зовнішні водовідвідні мережі; регулюючі резервуари; насосні станції і напірні трубопроводи; очисні споруди; випуски обчищених стічних вод у водні об'єкти; аварійні випуски стічних вод у водні об'єкти. водовідвідні системи підрозділяються на загально сплавні, роздільні і комбіновані. Роздільні системи підрозділяються на повні роздільні, неповні роздільні і напівроздільні.
Загальносплавна система водовідведення має одну водовідвідну мережу, призначену для відведення скидних вод всіх категорій: господарсько-побутових, виробничих і дощових. По довжині головного колектора загально сплавної системи можуть влаштовуватися зливовики для безпосереднього скидання в річку частини стоку, що пропускається за системою водовідведення. Це робиться з метою зменшення розмірів і кількості колекторів в кінцевій частині системи і, відповідно, її здешевлення.
Зливовики влаштовуються так, щоб виключити можливість переповнювання головного колектора під час сильного дощу. Конструкція і розміщення зливовики забезпечують включення їх в роботу. За цей час найзабрудненіша частина поверхневого стоку з міської території по загальносплавовому колектору поступає на міські очисні споруди, а менш забруднена частина при наповненні головного колектора почне поступати безпосередньо в річку. Зрозуміло, що випуск неочищених стічних вод в річку пов'язаний з її можливим забрудненням. Тому розміри вихідних отворів зливовики відповідно витрата неочищених вод, що скидаються через них, визначаються виходячи з асимілюючої здатності водотоку.
Господарсько-побутові стічні води відводять на загальноміські очисні споруди, де проводять їх очищення до кондицій, що задовольняють умовам скидання у водні об'єкти. Очищення виробничих стічних вод здійснюють на спеціальних очисних спорудах даного промислового об'єкту або групи таких об'єктів. Після очищення виробничі стічні води можуть бути використані для технічного водопостачання, подані на загальноміські очисні споруди для доочистки або скинені у водний об'єкт. Талі і дощові води по колектору зливової каналізації подаються на очищення і надалі використовуються для технічного водопостачання або скидаються у водні об'єкти.
Неповна роздільна система водовідведення передбачає відведення господарсько-побутових і виробничих стічних вод по єдиному колектору. Відведення дощових вод проводиться окремо по колекторах, лотках або канавах. Як правило, неповна роздільна система використовується для невеликих об'єктів водовідведення і є первинним етапом створення повної роздільної системи.
Напівроздільна система водовідведення передбачає відведення суміші господарсько-побутових і виробничих стічних вод по одному загальному колекторі, а дощових вод - по іншому. Дощові і виробничо-побутові колектори по трасі водовідведення перетинаються. В місці перетину встановлюються розділові камери, за допомогою яких дощовий стік повністю або частково з дощового колектора потрапляє в головний. При порівняно малих витратах дощових вод вони повністю поступають в головний колектор. При великих витратах дощових вод в головний колектор поступає лише частина дощового стоку, що протікає по нижній (донною) частині дощового колектора. Це найзабрудненіша частина дощового стоку, що відводиться з прилеглої території в початковий період дощу, коли відбувається змив основної маси забруднюючих речовин. Поступаючи в подальший період менш забруднена частина дощового стоку через розподільну камеру відводиться у водний об'єкт без очищення. В суміші з дощовими водами частково скидаються і стічні води.
Комбінована система водовідведення є сукупністю загально сплавної системи з повною роздільною. Така система формується у міру розвитку і реконструкції каналізаційної мережі міста. В старій частині міста може функціонувати загально сплавна система водовідведення, а в районах новобудов створюється повна роздільна система.
Загальноміські очисні споруди.
Вода, що поступає в міську систему водовідведення, звичайно є сумішшю господарсько-побутових і виробничих стічних вод. За системою водовідведення ці води подаються на загальноміські очисні споруди. Якщо дозволяє продуктивність цих споруд, сюди ж поступають частково або повністю дощові і талі води. Повний комплекс загальноміських очисних споруд включає блоки: механічного і біологічного очищення, доочистки, знезараження, обробки осаду.
Механічне очищення забезпечує видалення із стічних вод крупних включень, зважених і плаваючих домішок. До складу блоку механічного очищення входять грати, іноді з дробарками, пісковловлювачі, преаератори і первинні відстійники.
Грати призначені для уловлювання крупних включень, які при необхідності подрібнюються в дробарках. На гратах досягається практично повне витягання із стічних вод крупних включень, що очищаються. Витягнуті крупні включення вивозяться на полігон побутових відходів.
В пісковловлювачі є місткостями певних розмірів, завдяки різкому зменшенню швидкості перебігу рідини, що очищається, відбувається осадження зважених речовин. В пісковловлювачах відділяється із стічної води приблизно 40-60% дрібних механічних домішок. З пісковловлювачів осідань подається на піщані майданчики. Після висихання він може бути використаний для планувальних робіт.
В преаераторах відбувається первинне насичення стічних вод киснем шляхом подачі стислого повітря, що істотно покращує процес біологічного очищення. В стічних водах, що поступають з систем водовідведення, розчинений кисень практично відсутній. Змішення вод, що очищаються, з пухирцями повітря сприяє відділенню нафтопродуктів і інших плаваючих домішок, яке відбувається в первинних відстійниках, званих також нафтовими пастками. Ступінь видалення плаваючих домішок складає 60-80%. Нафтопродукти, що спливли, спеціальними шкрябаннями збираються в бочки і прямують на регенерацію або на спалювання.
Із споруд біологічного очищення найбільше поширення набули аеротенки. Вони є залізобетонними, рідше цегляними або металевими подовженими місткостями, де відбувається контакт стічних вод, що очищаються, з активним мулом при одночасному насиченні їх киснем повітря. Активний мул є спеціально культивованим співтовариством мікроорганізмів, їжею для яких служать органічні речовини, що містяться в стічних водах. Нормальний вміст активного мула в стічних водах, що очищаються, складає 2 г/л (по сухій речовині). Для інтенсифікації процесу деструкції органічних сполук в аеротенки постійно нагнітається стисле повітря в співвідношенні 10: 1 - до об'єму рідини, що очищається. Аеротенки в блоці біологічного очищення розташовуються так, щоб стічна вода, що очищається, проходячи через них послідовно один за іншим, знаходилася у контакті з активним мулом протягом 18-20 годин. Температура води в аеротенках повинна бути не нижчою +5° З і не вище за 40° С. Степінь деструкцію в аеротенках органічних речовин, що піддаються біохімічному окисленню, складає біля 90%.
Обчищені в аеротенках стічні води поступають у вторинні відстійники, де відбувається осідання активного мула, який потрапив сюди з аеротенках разом з водою. Мікроорганізми активного мула при осіданні адсорбують своєю лусковою поверхнею найдрібніші суспензії, що залишилися в стічних водах, що очищаються, після проходження пісковловлювачів і первинних відстійників, а також іони важких металів. Ступінь витягання металів за рахунок адсорбції мікроорганізмами коливається від 10 до 60%.
Після вторинних відстійників міські стічні води вважаються тими, що пройшли біологічне очищення і можуть бути скинені в поверхневі водні об'єкти. Перед скиданням в обов'язковому порядку проводиться їх знезараження шляхом обробки хлорною водою. Приготування хлорної води проводиться в хлораторній розчиненням активного хлору у воді. Після хлорування скидна вода повинна пройти дегазацію, оскільки попадання активного хлора у водний об'єкт може привести до загибелі риби. Дегазація скидних вод відбувається в каналах і швидкотоках по шляху проходження від місця хлорування до місця випуску у водний об'єкт. В деяких країнах замість хлорування застосовують озонування. І той, і інший способи знезараження води мають свої переваги і недоліки. В нашій країні для знезараження стічних вод застосовують в основному хлорування.
Якщо якість очищення стічних вод не задовольняє умовам їх скидання у водні об'єкти або стічні води після очищення передбачається використовувати для технічного водопостачання або поповнення міських річок, то в цих випадках організовується їх доочистка. При поповненні стоку міських річок обчищеними стічними водами доочистка повинна забезпечити додання ним властивостей і складу, властивого природним річковим водам. Для доочистки стічних вод використовують фільтри із зернистим завантаженням, установки пінної і напірної флотації, коагуляцію і флокуляцію, сорбцію, озонування, установки для витягання з води з'єднань фосфору і азоту. Для додання обчищеним стічним водам якостей природної води їх доочистка проводиться в каскаді біологічних ставків або на біоінженерних спорудах типу біоплато.
В процесі біологічного очищення стічних вод утворюється велика кількість осаду, що є відмерлим або надмірним активним мулом, який віддаляється з аеротенків і вторинних відстійників. Мул має вогкість 97-98% і дуже погано віддає воду. З метою обезводнення його спочатку обробляють в метантенках або стабілізаторах аеробів, потім піддають механічному обезводненню в гідроциклонах, центрифугах, вакуум-фільтрах або фільтрах-пресах, після чого направляються на мулові майданчики для остаточного висушування.
В метантенках, є герметичними циліндровими резервуарами, протягом декількох годин при температурі 33-53°Cвідбувається зброджування мула. При обробці в метантенках мул втрачає свою водоутримуючу здатність, його вологість знижується до 92-94%. В процесі зброджування виділяється газ, головним чином Метан, з теплотворною здатністю до 5000 ккал/м3
. З 1 г осаду (по сухій речовині) утворюється близько 1м3
газу густиною 1 кг/м3. Одержуваний газ використовується звичайно в котельних споруд біологічного очищення.
В стабілізаторах аеробів, звичайні аеротенки, активний мул піддається посиленій аерації протягом декількох діб. Витрата повітря при цьому складає до 2 м3
/год на 1 м3
місткості стабілізатора. Вологість мулу знижується на 2-3%, він значною мірою втрачає свою водоутримуючу здатність.
Остаточне висушування осаду відбувається на мулових майданчиках. Майданчики є вирівняними ділянками (карти) площею 0,25 - 2 га, оснащені невисокими (0,7-1 м) греблями. Тут в природних умовах протягом декількох місяців (до року) відбувається висушування і компостування (перегнивання) мулового осаду. Компостований муловий осад є хорошим органічним добривом. Обмеження в його вживанні можуть бути пов'язані з наднормативним змістом з'єднань важких металів.
Очисні споруди невеликих населених пунктів.
Очищення порівняно невеликих витрат стічних вод може бути забезпечено на більш простих по конструкції спорудах, принцип дії яких також ґрунтується на процесах біохімічного розкладання органічних речовин співтовариством мікроорганізмів.
Найпростішими очисними спорудами, що використовуються людиною вже більше п'яти сторіч, є поля фільтрації. Вони є майданчиками (карти),, з ухилом до 0,02, оснащені греблями, площею від декількох квадратних метрів до 1,5-2 га. Поля фільтрації влаштовуються звичайно на проникних ґрунтах - пісках, супісках, легких суглинках. Разом з біологічним очищенням стічних вод, в якому беруть участь співтовариства мікроорганізмів як водних, формуються на поверхні карт, так і ґрунтових, розвиваються в товщі проникних ґрунтів, в процесі фільтрації води через породи підстави відбувається її додаткове механічне і частково фізико-хімічне очищення. Перевагами полів фільтрації є простота пристрою і експлуатації. До їх недоліків слід віднести необхідність заняття великих площ, можливість забруднень підземних вод і атмосферного повітря газоподібними продуктами розкладання господарсько-побутових стічних вод, яке відчувається на відстані до 200 від полів фільтрації.
Різновидом полів фільтрації є поля підземної фільтрації, в яких на глибині 0,5-1,8 м укладаються дренажні труби. По них обчищена вода відводиться з полів фільтрації і використовується для зрошування сільськогосподарських угідь.
Прогресивним розвитком методів природного біологічного очищення є біоінженерні споруди типу біоплато. Для очищення і доочистки стічних вод населених пунктів можуть бути використані конструкції типу інфільтраційних і поверхневих біоплато.
Інфільтраційне біоплатоінженерна споруда, розміщена, як правило, в котловані глибиною до 2м, на дні яких влаштовується протифільтраційний екран з поліетиленової плівки. Поверх екрану укладається горизонтальний дренаж і шар щебеня, піску або іншого фільтруючого матеріалу. Поверхня споруди засаджується очеретом, очеретом, рогозом і іншими місцевими видами вищої водної рослинності з розрахунку не менше 10-12 стебел на 1м2
. За технологією біоплато в очищенні води беруть участь співтовариства водних (на поверхні блоку) і ґрунтових (у фільтруючому шарі) мікроорганізмів, вища водна рослинність і сам фільтруючий шар. Поверхневе біоплато також розміщується в котловані і має протифільтраційний екран. Роль дренажу виконує кам'яне накидання, замість фільтруючого шару укладається дно котловану, поверхня якого засаджується вищою водною рослинністю. Вища водна рослинність, окрім очисної функції, забезпечує підвищене транспірування (випаровування) рідини, що очищається. Властивості транспірування вищої водної рослинності можуть бути використані також, хоча прискорення підсушування мулових майданчиків, підвищення пропускної спроможності і ефективності очищення полів фільтрації.
Очисні споруди за технологією біоплато полягають, як правило, з декількох блоків, мається свій в розпорядженні каскад, причому блок поверхневого біоплато є кінцевим. До складу споруд біоплато як кінцеве може бути включений болотиста ділянка (природне поверхневе біоплато) з наявністю достатніх чагарників вищої водної рослинності. Початковим блоком споруд є відстійник, де відбувається видалення крупних включень і зважених речовин. За технологією біоплато забезпечується очищення господарсько-побутових стічних вод по БПК5 до 5-10 мг/л, по зважених речовинах - до 8-12 мг/л, причому наявність зважених речовин в основному пов'язана з винесенням їх з фільтруючого шару. Значно (на 40-70%) знижується зміст з'єднань азоту і фосфору. Споруди біоплато, вдало розташовані по рельєфу місцевості, не вимагають вживання електроенергії, хімікатів і забезпечують надійну роботу, як в літній, так і в зимовий період. Для очищення виробничих стічних вод за технологією біоплато вимагається проводити їх перед очищення відповідно до особливостей їх складу і властивостей.
Методи очищення виробничих стічних вод.
Очищення виробничих стічних вод організовується з метою використання їх в системах оборотного, послідовного або замкнутого водопостачання, забезпечення умов прийому в міські системи водовідведення або скидання у водні об'єкти.
Вода, використана в технологічному процесі, містить домішки у вигляді: зважених частинок розміром від 0,1 мкм і більш, створюючи суспензії; крапельок іншої рідини, створюючи емульсії, що не розчиняються у воді; колоїдних систем з частинками розміром від 1 мкм до 1 нм і розчинених у воді речовин в молекулярній або іонній формі. Домішки, що містяться в технологічній воді, часто є цінною сировиною або готовою продукцією.
Методи очищення стічних вод підрозділяються на механічні, фізико-хімічні і біологічні.
Механічні методи очищення забезпечують витягання з вод зважених і плаваючих домішок, що очищаються. Найпростіший спосіб видалення цих домішок - відстоювання, в процесі якого зважені речовини осідають на дно, а плаваючі домішки спливають на поверхню відстійників. Відстійники влаштовуються горизонтальні, вертикальні і радіальні
В горизонтальному відстійнику довжина в 8-12 разів більше його глибини. Відстійники бувають безперервної або періодичної дії. У відстійниках безперервної дії відділення домішок відбувається завдяки різкому зменшенню швидкості руху рідини, що очищається (до 0,005 - 0,01 м/с). Тривалість проходження рідини через відстійник складає 1-3 години. Ефективність освітлювання води - від 40 до 60%. У відстійниках періодичної дії тривалість відстою рідини складає декілька годин, після чого відбувається видалення домішок, що спливли, освітлену воду і осад. Потім процес повторюється.
Глибина (висота) вертикального відстійника у декілька разів перевищує його горизонтальний розмір. Розділення твердої і рідкої фаз відбувається за рахунок зменшення швидкості потоку і зміни його напряму на 180°. Вертикальні відстійники більш компактні, проте їх ефективність на 10-20% нижче, ніж у горизонтальних.
В конструкції радіального відстійника реалізований принцип дії вертикального і горизонтального відстійників. В центральній його частині відбувається зміна напряму потоку рідини, що очищається, а від центру до периферії він працює в режимі горизонтального відстійника. Це дозволяє одержувати достатньо компактні споруди великої продуктивності. Ефективність освітлювання в радіальних відстійниках досягає 60%. Глибина їх коливається від 1,5 до 5м, діаметр - від 15 до 60 м.
Залежно від виду плаваючих домішок, що видаляються, відстійники можуть називатися нафтові пастки, жиро вловлювачі і т.п. Ефективність видалення з води плаваючих домішок складає 95-96%. Домішки, що спливли, віддаляються з поверхні спеціальними пристосуваннями і прямують на утилізацію.
Для видалення з води волоконних домішок (частинок шерсті, ниток, азбесту і ін) використовується дисковий волокновловлювач, є перфорованим диском, по якому тонким шаром стікає рідина, що очищається, що обертається.
Для підвищення ефективності процесу освітлювання до рідини, що очищається у відстійниках, додають коагулянтів - речовини, які при взаємодії з водою утворюють хлопко подібні частинки розміром 0,5-3 мм з розвиненою поверхнею, що володіють також невеликим електричним зарядом. При осіданні ці пластівці захоплюють з рідини зважені і колоїдні частинки. Як коагуляції застосовуються сірчанокислий алюміній, хлорне залізо і ін. Витрата їх складає від 40 до 700 кг/м3 рідини, що очищається. Високі дози відносяться до физико-хімічного очищення технологічних вод, що забезпечує видалення хрому і ціанідів, а також знебарвлення води.
Інтенсифікації процесу коагуляції сприяє добавка флокулянтів - речовин, що забезпечують агрегацію пластин коагуляцій і прискорюючи тим самим їх осідання. Як флокулянти застосовують клейкі речовини: крохмаль, декстрин, силікатний клей. Вельми ефективним є синтетичний флокулянт - поліакриламід (ПКА), широко що використовується також при підготовці питної води.
Тонкодисперсні частинки, які не вдається витягнути з рідини у відстійниках, можуть бути видалені за допомогою фільтрування. Процес фільтрування полягає в проходженні рідини через пористу перешкоду, на якій осідають дрібнодисперсні частинки. Як фільтруючий шар використовуються зернисті матеріали (пісок, гранітна або мармурова крихта, керамзит і ін), тканини і неткані полотна (бавовняні, шерстяні, синтетичні, з азбесту, скловолокно і ін), металеві сітки, перфоровані пластини, пориста кераміка. Для прискорення процесу фільтрування проводиться під тиском або за допомогою вакууму. Для витягання нафтопродуктів, масел і інших емульсованих домішок застосовуються фільтри з поліуретану. Ефективність видалення зважених і емульсованих домішок методом фільтрування досягає 99% і більш.
В гідроциклонах і центрифугах розділення рідкої і твердої фаз проводиться під впливом відцентрових сил.
Для видалення зважених речовин використовуються напірні гідроциклони. Для видалення плаваючих домішок застосовуються відкриті гідроциклони. Гідроциклон є металевим апаратом, що складається з циліндрової і конічної частин. Діаметр циліндрової частини - від 100 до 700 мм, висота приблизно рівна діаметру. Кут конусності складає 10-20°. У середині апарату є струмонаправляючі лопаті у вигляді гвинтової спіралі. Подана під тиском рідина, рухаючись по спіралі до зливу, відділяється від зважених речовин. Частина рідини з великим змістом суспензій віддаляється з гідроциклона, а освітлена вода під дією вакууму, що утворився, рухається вгору і виливається через верхній отвір. У відкритому (безнапірному) гідроциклоні видалення освітленої води відбувається через бічні отвори, а спливаючі домішки витягуються за допомогою сифона. Гідроциклони, в порівнянні з іншими пристроями для механічного очищення вод, відрізняються високою продуктивністю, компактністю, економічні у виготовленні і експлуатації. Ефективність очищення від зважених і плаваючих домішок складає приблизно 70%.
Центрифугування є ефективним методом розділення суспензій і емульсій. Центрифуги виготовляються періодичної і безперервної дії з автоматичним вивантаженням осаду і освітленої рідини (фугата). При центрифугуванні досягається достатньо високий ступінь обезводнення осаду і виходить щодо чистого фугат. Центрифуги споживають велику кількість електроенергії, створюють високі шумові навантаження і небезпечні в експлуатації.
Фізико-хімічні методи очищення забезпечують видалення з води, як правило, розчинених речовин, що не піддаються або погано що піддаються біологічному очищенню, а також речовин, які можуть надати несприятливу дію на колектори або інші елементи систем водовідведення.
Найпростішим і поширеним методом физико-хімічного очищення є нейтралізація, яка полягає в підкислення лужних вод (з рН>8,5) і підлужнення вод з рН<6,5. За наявності на виробництві кислих і лужних вод нейтралізація досягається їх змішенням. За відсутності однієї з категорій вод нейтралізація здійснюється шляхом добавки реагенту. Для нейтралізації кислих вод краще всього використовувати відходи лугів - гідроокиси натрію або калію, що не дають осаду. При використанні гідроокису кальцію у вигляді вапняного молока утворюється шлам, який необхідно видаляти, знешкоджувати і утилізувати. Нейтралізація кислих вод досягається також фільтруванням їх через шар вапняку, доломіту, магнезиту, шлаку або золи.
Для нейтралізації лужних вод використовується відпрацьована сірчана кислота. Високоефективним методом нейтралізації лужних вод є продування через них газових викидів, що містять оксиди сірки, вуглецю азоту і інші кислотоутворюючі оксиди. Таким чином забезпечується одночасно ефективне очищення димових газів.
Реагентна обробка застосовується для очищення вод від ціанідів, роданіду, іонів важких металів і ряду інших домішок. Вид вживаного реагенту визначається складом домішок, що підлягають видаленню з води. Так, розкладання ціанідів досягається обробкою води рідким хлором або речовинами, що виділяють активний хлор, - хлорним вапном, гіпохлоритом кальцію або натрію.
Окисленням вдається добитися деструкції таких з'єднань, як альдегіди, феноли, анілінові фарбники, сірковмісні органічні речовини і ін. Як окислювачі застосовують кисень, озон, перекис водню, піролюзит. В процесі окислення відбувається розкладання шкідливих домішок до простих оксидів або утворення з'єднань, що піддаються біохімічному розкладанню.
Витягання з води іонів ртуті, хрому, кадмію, свинцю, нікелю, мідь, миш'яку засновано на перекладі їх з розчину в нерозчинний осад. Воду, що з цією метою очищається, обробляють з'єднаннями натрію або кальцію - сульфітом, бісульфітом або сульфідом, карбонатами або гідроокисом. Шлам, що утворюється, видаляють, утилізували або складують.
Одним з високоефективних методів очищення є іонний обмін, який є процесом взаємодії рідини, що очищається, із зернистим матеріалом, що володіє здатністю замінювати іони, що знаходяться на поверхні зерен, на іони протилежного заряду, що містяться в розчині. Такі матеріали називаються іонітами. Іонними властивостями володіють природні мінерали - цеолити, апатити, польові шпати, слюда, різні глини. Синтезовано велике число високоефективних іонітів, що володіють селективними властивостями. До них відносяться силікагелі, алюмогелі, пермутити, сульфовуглеці і іонообмінні смоли - синтетичні високомолекулярні органічні сполуки, вуглеводневі радикали яких утворюють просторову сітку з фіксованими на ній іонообмінними функціональними групами. Іоніти не розчиняються у воді, володіють достатньою механічною міцністю, забезпечують можливість їх регенерації з отриманням цінних речовин, витягнутих з води, що очищається. Існують іонообмінні установки періодичної, безперервної дії. Установки періодичної дії працюють як фільтри із зернистим завантаженням у вигляді гранул іонітів. При насиченні поверхні гранул іонами речовини, витягуваної з води, проводиться їх регенерація слабким розчином (2-8%) лугу або кислоти В установках безперервної дії гранули іонітів і рідина, що очищається, рухаються протитечією, постійно перемішуючись. В процесі роботи частина гранул подаються на регенерацію і замінюються новими. Завдяки високій механічній міцності і здатності до регенерації гранули іонітів мають досить тривалий термін служби. Іонний обмін є, по суті, універсальним методом очищення вод. Для розрізнення практично будь-якої речовини з води можна підібрати відповідний іоніт або групу іонітів. Ефективність іонообмінного очищення досягає 95-99%.
Іншим універсальним і високоефективним методом очищення вод є сорбція. Сорбція застосовується переважно для очищення стічних вод, які містять високотоксичні речовини, що не піддаються біохімічному окисленню. Метод сорбційного очищення заснований на адгезії (прилипанні) розчинених речовин поверхнею і порами сорбент - речовини, що володіє розгалуженою зовнішньою і внутрішньою (пори) поверхнею. Якнайкращим сорбентом є активоване вугілля. Сорбційними властивостями володіють золи, шлаки, тирса, коксівна крихта, торф, керамзит і ін. Конструкції установок сорбційного очищення аналогічні іонообмінним. Висока ефективність очищення досягається в установках з псевдо зрідженим ("киплячим") шаром, коли в порожнисту вертикальну колону знизу під тиском подається очищається вода, що проходить через шар сорбенту, який знаходиться в зваженому стані. Відпрацьований сорбент замінюється новим або регенерується. При підтримці сорбенту в "киплячому" шарі, коли досягаються якнайкращі умови контакту його зовнішньої і внутрішньої поверхні з рідиною, що очищається, ефективність очищення досягає 99%. Якщо псевдо зріджений шар злежується, ефективність очищення різко знижується.
Флотаційне очищення застосовується для видалення з води поверхнево-активних речовин (ЛІГШИ), нафтопродуктів, жирів, смол і ін. Процес флотації полягає в сорбуванні домішок, що містяться у воді, поверхнею пухирців повітря, що нагнітається в рідину, що очищається. В практиці очищення вод використовуються напірні, безнапірні, вакуумні і електрофлотаційні установки. Найбільше поширення набули напірні установки (мал.3.15). В таких установках вода спочатку насищається повітрям під тиском, а потім подається у відкритий резервуар, де відбувається виділення пухирців і сорбування ними домішок, що містяться у воді. Іноді стисле повітря подається в нижній шар рідини, що знаходиться в резервуарі (флотаторі). Для підвищення ефективності очищення повітря подається через пористі (фільтраційні) пластини. При вакуумній флотація у флотаторі створюється розрядка, сприяюча утворенню пухирців повітря. Для безнапірної флотації використовуються ерліфтні установки, які дозволяють істотно (в 2-4 рази) понизити витрати електроенергії на флотаційне очищення. Підвищенню ефективності очищення вод при флотації сприяє наявність синтетичних поверхнево-активних речовин. Утворювана ними густа стійка піна підвищує ступінь витягання з води емульсованих і диспергованих домішок. При флотації одночасно досягається дегазація вод, що очищаються, і насичення їх киснем.
При електрофлотації утворення пухирців газу відбувається унаслідок електролізу води. На аноді виділяється кисень, на катоді - водень. Проте цей метод очищення через великі витрати електроенергії і зростання її вартості практично не використовують. З цих же причин все рідше застосовують ніколи широко поширені електрохімічні методи очищення вод: анодне окислення і катодне відновлення, електрокоагуляції електродіаліз. Електрохімічні методи очищення засновані на протіканні постійного електричного струму через рідину, що очищається. Кисень, що виділяється на аноді, окисляє органічні домішки. Як аноди використовують електролітичні нерозкладані матеріали: графить, магнетит, діоксиди свинцю, марганцю або рутенію, що наносяться на титанову основу. На катодах відбувається виділення водню і осідання іонів металів з утворенням нерозчинних гідроксидів. Катоди виготовляють із сталі або алюмінію. В процесі електролізу катіони катодів, взаємодіючи з гідроксид ними групами, утворюють гідроокиси у вигляді пластівців. Цей процес називається електрокоагуляцією.
Одним з різновидів електрохімічного очищення є електродіаліз, який заснований на розділенні іонізованих речовин, що знаходяться в розчині, по відсіках, відгороджених проникними мембранами. Високий ефект досягається при використовуванні мембран з іонітів. електродіаліз є ефективним методом опріснення вод, зокрема морської води для подальшого використовування її в питному водопостачанні. Електрохімічні методи відрізняються універсальністю, забезпечують високу ефективність очищення, добре піддаються автоматизації. Проте їх недоліком, як вже наголошувалося, є велика витрата електроенергії.
Екстракція - витягання із стічних вод розчинених або емульсованих речовин за допомогою екстрагента - розчинника більш сильного, ніж вода. Наприклад, очищення стічних вод від нафтопродуктів шляхом розчинення їх бензином з подальшою його відгонкою.
Евапорація - відгін з води летючих речовин водяною парою.
Гіперфільтрація (зворотний осмос), мікро фільтрація - виділення з води гідратованих іонів, молекул і інших найдрібніших частинок шляхом пропускання її під великим тиском через мембрани, розміри отворів які менше розмірів витягуваних з води частинок. Наприклад, зворотний осмос використовується для знесолення води.
За наявності на виробництві надлишків тепла, наприклад, гарячих димових газів, можна організувати випаровування або випаровування стічних вод. При цьому слід застосовувати заходи по охороні атмосферного повітря від випаровування шкідливих речовин, таких як бензапірен і ін.
Випаровування стічних вод може відбуватися і в природних умовах в накопичувачах-випарниках, що є земляними спорудами іноді гігантських розмірів - висотою в декілька десятків метрів, діаметром в декілька кілометрів.
Умови прийому виробничих стічних вод в міську систему водовідведення.
Виробничі стічні води, як правило, проходять очищення на самому підприємстві і надалі можуть бути використані цим же підприємством, передані для використовування іншому підприємству, скинені у водний об'єкт або за системою водовідведення направлені на загальноміські очисні споруди. Необхідний ступінь очищення міських стічних вод визначається умовами скидання стічних вод у водні об'єкти. Проте очисні можливості загальноміських очисних споруд, основною ланкою яких є комплекс біологічного очищення, досить обмежені. На спорудах біологічного очищення із стічних вод практично не витягуються іони важких металів, не піддаються деструкції штучно синтезовані органічні речовини. Тому у складі виробничих стічних вод, що подаються на загальноміські очисні споруди, зміст речовин, що не піддаються або погано що піддаються біохімічному окисленню, повинен бути обмежено або вони повинні бути відсутні зовсім.
Активний мул, що є співтовариством мікроорганізмів, що певним чином сформувалося, і який є головним "робочим" інструментом біологічного очищення, може бути знищений або значною мірою пошкоджений під впливом кислот, лугів, токсичних речовин або високої температури. Виробничі стічні води, що тому подаються на біологічне очищення, не повинні згубно діяти на активного мула.
Крім того, стічні води, що подаються в систему водовідведення, не повинні викликати руйнування і засмічення каналізаційних колекторів.
Виходячи з цього, забороняється скидати в міські системи водовідведення виробничі стічні води:
рН, що мають, менше 4,0 і більше 9,0;
при показниках ХПК, більш ніж в 2,5 рази перевищуючих БПК, або більш ніж в 1,5 рази перевищуючих БПКполн, що свідчить про значні концентрації в стічних водах органічних сполук, що не піддаються біохімічному окисленню;
що містять токсичні і радіоактивні речовини, збудників інфекційних захворювань, а також речовини, для яких не встановлені ПДК;
із змістом зважених і спливаючих речовин понад 500 мг/л;
з температурою вище 40°С.
В міські системи водовідведення забороняється скидати:
концентровані маткові і кубові розчини;
осідання після локальних очисних споруд, грунт, будівельне і побутове сміття, виробничі відходи;
кислоти, луги, розчинники, смоли, бензин, мазут і інші нафтопродукти;
розчини, що містять сірководень, сірковуглець, леткі вуглеводні;
речовини, здатні засмічувати труби, колодязі, грати або відкладатися на стінках труб;
горючі домішки і розчинені газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші, агресивні гази з руйнуючою корозійною дією на каналізаційні мережі і споруди.
Скидання стічних вод промислових підприємств в міську систему водовідведення повинне проводитися рівномірно протягом доби. Залпові скидання не допускаються.
Скидання стічних вод у водні об'єкти після очищення на загальноміських очисних спорудах регламентується нормативами гранично допустимих скидань забруднюючих речовин (ГДС). Враховуючи обмежені очисні можливості загальноміських очисних споруд, управління по експлуатації цих споруд встановлює для своїх абонентів-підприємств, що скидають стічні води в міську систему каналізації, ліміти прийому по кількості і складу промстоків. Ліміти встановлюються так, щоб забезпечити нормативні умови скидання обчищених на загальноміських спорудах стічних вод у водний об'єкт. Для дотримання встановлених кожному підприємству лімітів проводиться локальне очищення виробничих стічних вод, як правило, на самому підприємстві. Іноді декілька підприємств організовують сумісне очищення своїх стічних вод.
Умови скидання стічних вод у водні об'єкти.
Скидання стічних вод у водні об'єкти відноситься до одного з видів спеціального водокористування і здійснюється на основі дозволу, видаваного місцевими органами екологічної безпеки. Відведення стічних вод у водні об'єкти регламентується нормами гранично допустимих скидань речовин (ГДК). ГДК - це максимально допустима маса речовини, що відводиться із стічними водами в одиницю часу, яка дозволяє забезпечити дотримання норм якості води в контрольному створі водного об'єкту для якнайгірших умов водокористування. ГДС встановлюється для кожного випуску стічних вод у водний об'єкт. ГДС для кожного показника якості води визначається як твір максимальної годинної витрати стічних вод на його гранично допустиме значення:
Розрахунок СГДС
базується на наступних методологічних положеннях:
1) СГДС
розраховується для якнайгірших умов водокористування. Вони характеризуються наступними параметрами:
розрахункова витрата водотоку відповідає максимальній середньомісячній витраті року 95% водної забезпеченості для незарегульованих водотоків або мінімальній гарантованій витраті через дамбу - для зрегульованих;
значення показника у фоновому створі (фонова концентрація) визначається розрахунковим шляхом як статистично обґрунтована верхня межа можливих середніх значень;
норми якості води в контрольному створі повинні дотримуватися в найзабрудненішій частині потоку;
2) відповідно до "Правил охорони поверхневих вод від забруднення поворотними водами" (1999) ГДК встановлюються для визначення необхідного ступеня очищення стічних вод, що скидаються у водні об'єкти за умови дотримання нормативів екологічної безпеки водокористування;
якщо фонова концентрація по яких-небудь показниках не відповідає нормам якості води, то СГДС
повинно бути забезпечено безпосередньо в стічній воді;
розрахункова величина СГДС
не повинна перевищувати фактично досягнуту (проектну) величину концентрації;
випуск стічних вод в межах межі населеного пункту допускається у виняткових випадках, в цьому випадку екологічні норми якості води повинні дотримуватися в самих стічних водах;
відповідно до Правил (1999) для міських стічних вод, що пройшли повне біологічне очищення, встановлені наступні СГДС
: БПК5
- не більше 15 г/м3
, ХПК - не більше 80 г/м3
, зважених речовин - не більше 15 г/м3
; скидання решти забруднюючих речовин нормується виходячи з умов дотримання досягнутої категорії якості води водного об'єкту;
якщо скидання стічних вод відбувається в межах межі населеного пункту, але здійснюється через ефективну розсіюючи здатність, то ГДК повинен забезпечити дотримання норм якості води в зоні початкового розбавлення розсіюючого випуску;
якщо природна якість водного об'єкту (природний фон) по окремих показниках перевищує ГДК, то величини ГДС повинні забезпечувати збереження фонового стану водного об'єкту.
Початковими даними для розрахунку ГДС є: тип водного об'єкту - приймача стічних вод; розрахункове значення фонової концентрації; кратності розбавлення стічних вод, відповідні якнайгіршим гідрологічним умовам; тип випуску стічних вод; місце розташовує випуску; фактичні (проектні) значення концентрації в стічній воді; затверджена максимальна годинна витрата стічних вод.
Як приклад розглянемо методику розрахунку СГДС
для зосередженого випуску промислового підприємства, розташованого в межах межі населеного пункту. Скидання стічних вод здійснюється у водотік.
Відповідно до методичного положення 5) норми якості води повинні дотримуватися в самій стічній воді. Відповідно до методичного положення 2) ці норми повинні відповідати вимогам екологічної безпеки комунально-побутового водокористування. Згідно цим нормам в стічній воді повинні виконуватися наступні умови:
а) величина БПКП0ЛН, ХПК, мінералізації і концентрації для речовин 3 і 4 класів небезпеки повинні відповідати нормативним значенням приведеним в "Загальних вимогах до якості поверхневих вод" (ВІД) і в переліку гранично допустимих концентрацій речовин, приведеному в "Санітарних правилах і нормах охорони поверхневих вод від забруднення".
Відповідно до методичного положення величина СГДС
не повинна перевищувати фактично досягнуту (проектну) концентрацію (Сст) нормованої речовини в стічних водах, що скидаються:
(4.1)
Виходячи з цього, можна записати:
(4.1.1)
б) для речовин 1 і 2 класів небезпеки норми якості будуть дотримано в самій стічній воді, якщо виконується співвідношення:
(4.2)
Очевидно, що для кожної речовини СГДС
складає частку свого ПДК, тобто:
(4.3)
де Кі
< 1.
Обмеження (3.1) може бути приведено до вигляду:
(4.4)
З (3.2) витікає, що
(4.5)
якщо ця умова не суперечить співвідношенню (4.4).
Таким чином, значення СГДС
визначаються співвідношенням (3.3), в якому значення До. повинні задовольняти обмеженням (4.4) і (4.5). З урахуванням цих обмежень величини Кі
повинні підбиратися так, щоб досягнення норм ГДК вимагало мінімальних витрат.
Поверхневий стік з міської території і територій промислових підприємств.
Поверхневий стік з територій міст і промислових майданчиків є істотним джерелом забруднення і засмічення водних об'єктів. Встановлено, що в урбанізованих зонах з розвиненим агропромисловим сектором з поверхневим стоком у водні об'єкти поступає більш 80% забруднюючих речовин. Контроль за відведенням забрудненого поверхневого стоку регламентується Державним стандартом України ДСТУ 3013-95 "Правила контролю за відведенням дощових і снігових стічних вод з територій міст і промислових підприємств".
Поверхневий стік включає дощові, снігові і поливомиєчні стічні води. Він буває організованим і неорганізованим. Організований поверхневий стік збирається з водозбірної території за допомогою спеціальних лотків і каналів і поступає в мережі каналізації або прямо у водний об'єкт через випуски зливових вод. неорганізований поверхневий стік стікає у водний об'єкт по рельєфу місцевості.
Основними джерелами забруднення поверхневого стоку на міських територіях є:
сміття з поверхні покриттів;
продукти руйнування дорожніх покриттів;
продукти ерозії ґрунтових поверхонь;
викиди речовин в атмосферу промисловими підприємствами, автотранспортом, опалювальними системами;
протоки нафтопродуктів на поверхні покриттів;
втрати сипких і рідких продуктів, сировини, напівфабрикатів;
майданчики для збору побутового сміття.
Найвищий рівень забруднення поверхневого стоку спостерігається на територіях великих торгових центрів, автомагістралях з інтенсивним рухом транспорту, територіях промислових і автотранспортних підприємств, неврегульованих будівельних майданчиків.
Формування поверхневого стоку відбувається під впливом комплексу природних (атмосферні осідання, випаровування, фільтрація, затримання вологи рослинами) і антропогенних (використовування водозбірної території, вживання штучних покриттів, технологія миття штучних покриттів) чинників. Специфічні особливості поверхневого стоку, пов'язані з епізодичністю його надходження, різкими змінами витрати і рівня забруднення, мінливістю складу забруднюючих речовин, значно утрудняють контроль і регламентацію надходження його в міські системи водовідведення або у водні об'єкти.
Контроль складу поверхневого стоку здійснюють шляхом аналізу проб, які відбирають з дощової або промислово-дощової мережі. Відбір проб проводять порційно. Для отримання детальної інформації про склад поверхневого стоку проводиться аналіз кожної відібраної проби. Для дощових вод інтервал між відбором проб на початку дощу дорівнює 5-10 мін., а в подальший період 20-30 мін. Орієнтовні дані про склад дощових вод одержують шляхом аналізу усереднену за період дощу проби. При цьому проби відбирають через рівні проміжки часу, а об'єми послідовно відібраних проб повинні бути пропорційні витраті дощових вод. Для снігових вод проби відбирають в дні сніготанення між 12 і 14 годинами з інтервалом в 30 мін. Результати контролю використовують для оцінки винесення забруднюючих речовин з поверхневим стоком.
Оцінку винесення речовин з поверхневим стоком проводять на основі орієнтовних даних про склад і кількість поверхневого стоку. Для організованого поверхневого стоку використовують дані вимірювань витрати скидних вод і результати аналізу проб. Для неорганізованого поверхневого стоку, а також при неможливості організувати необхідні вимірювання витрату поверхневого стоку визначають розрахунковим шляхом, а концентрації речовин в поверхневому стоці приймають на підставі узагальненої кількісної характеристики кожної складової поверхневого стоку.
В поверхневому стоці з території підприємств другої групи містяться також специфічні токсичні речовини, такі як важкі метали, феноли, фтор, миш'як, роданід, аміак і інші. Наявність специфічних речовин визначається технологією виробництва.
Для того, щоб визначити кількість речовин, що поступають у водний об'єкт з поверхневим стоком, необхідно знати його склад і витрату. Кількість дощових і снігових вод залежить від кількості випавших атмосферних опадів і характеристик водозбірної території. Об'єм поливомиєчних вод визначається прийнятою технологією миття і площею оброблюваних покриттів. Не всі випавші атмосферні осідання і води, ті, що утворюються, після миття площ, вулиць і автодоріг, потрапляють у водний об'єкт. Частина атмосферних опадів перехоплюється верхніми ярусами рослинного покриву і не досягає поверхні землі. Осідання, що потрапили на водозбірну площу, і поливомиєчні води стікають по схилу місцевості у водний об'єкт, по шляху, затримуючись в нерівностях рельєфу, випаровуються, просочуються в грунт і ґрунтові води. Частина поверхневих стічних вод, що залишилася, складає загальний шар поверхневого стоку. Для обліку втрат поверхневих стічних вод на водозбірній площі використовується поняття коефіцієнта стоку (ψ). Цей коефіцієнт чисельно рівний відношенню кількості води, що стікає з поверхневим стоком у водний об'єкт з одиниці площі в одиницю часу, до кількості потрапили на одиницю площі в одиницю часу опадів і поливомиєчних вод. Величина коефіцієнта стоку для поливомиєчних стічних вод приймається рівною ψ = 0,6. Для дощових і снігових стічних вод ця величина залежить від характеристик поверхні водозбірної території. Значення коефіцієнтів стоку для основних типів поверхні приведені в табл.4.1
Таблиця 4.1 Значення коефіцієнтів стоку
.
Вид водозбірної поверхні поверхні |
Величина коефіцієнта стоку | |
| дощовий стік | сніговий стік | |
| Забудовані території | 0,6 | 0,6 |
| незабудовані території | 0,3 | 0,6 |
| Паркі, гравієві покриття | 0,3 | 0,6 |
| Водонепроникні поверхні | 0,6 - 0,8 | 0,91 - 0,95 |
| Ґрунтові поверхні | 0,2 | 0,6 |
| Газони, зелені насадження | 0,1 | 0,2 |
Значення коефіцієнта стоку для водозбірного басейну розраховується як середньозважені для всієї площі по формулі:
(4.6)
де а. - вагові коефіцієнти, рівні по величині відношенню площі, займаної даним видом покриття, до загального водозбірного майданчика; - коефіцієнти стоку для різних видів покриттів.
При орієнтовних розрахунках кількості поверхневого стоку з території невеликих міст або селищ величина коефіцієнта стоку для дощових і снігових вод може прийматися в межах 0,3-0,4 і 0,5-0,7 відповідно.
Об'єм дощових або снігових вод за рік розраховується по формулі:
(4.7)
де - коефіцієнт стоку дощових або снігових вод; F - площа водозбірної території, га; Н - шар опадів за теплий або холодний період року відповідно, мм
Об'єм поливомиєчних стічних вод визначається по формулі:
(4.8)
де т - витрата води на миття одиниці площі, л/м2; до - кількість миття в році; Fm - площа оброблюваних покриттів, га; - коефіцієнт стоку поливомиєчних стічних вод.
Значення всіх параметрів, що входять в цю формулу, визначаються відповідно до наступних нормативів:
на миття.1 м2 площі витрачається від 1,2 до 1,5 літрів води;
кількість миття для умов міста складає від 50 до 150 за рік;
площа покриттів, потребуючих в митті, складає 20% від всієї території міста;
коефіцієнт стоку поливомиєчних стічних вод приймається рівним 0,6.
Якщо на водозбірній території розташовані великі парки або ділянки лісових масивів, виявляється ефект затримання частини атмосферних опадів рослинним покривом. В цьому випадку об'єм поверхневого стоку зменшується. Розрахунок кількості затриманих атмосферних опадів проводиться по абсолютних нормах затримання.
Шар випавших атмосферних опадів коректується на величину затриманих опадів з урахуванням співвідношення площ, зайнятих різними видами дерев, і всієї водозбірної площі. Об'єм дощових або снігових стічних вод визначається в цьому випадку по формулі:
(4.9)
де - коефіцієнт стоку; F - водозбірна площа, га; Н і Нз - шари випавших і затриманих опадів відповідно, мм
Загальний об'єм поверхневого стоку з водозбірної території за рік визначається як сума складових: де W,Wc і Wпм - об'єми дощових, снігових і поливомиєчних стічних вод відповідно.
Сумарне значення річного винесення речовин з поверхневим стоком розраховується як
м (4.10)
де Сд, Сс і Спм - концентрації речовин в дощових, снігових і поливомиєчних стічних водах відповідно, г/м3
.
4.1 Умови прийому промислових стічних вод у міську систему водовідведення
Згідно з вихідними даними забруднюючі речовини представлені азотом, СПАР та завислими речовинами.
ГДК:
Азот - 9,1 мг/м3
;
СПАР - 0,75 мг/м3
;
Звислі речовини - 0,5 мг/м3
.
За формулою (4.1.1) здійснюємо обрахунки для кожної з речовин:
СГДС (азот)
=23,8,СГДС (СПАР)
=0,125,СГДС (завислі речовини)
=19,05.
Порівнюємо значення СГДС
із значенням Сст
:
СГДС (азот)
> Сст
;
СГДС (СПАР
)
< Сст
;
СГДС (завислі речовини)
> Сст
.
Визначимо класи небезпеки речовин:
Азот - 4 клас,
СПАР - 3 клас,
Завислі речовини - 3 клас.
За формулою (4.4) здійснюємо обрахунки для кожної з речовин:
К (азот)
=2,61,К (СПАР)
=0,25,К (завислі речовини)
=0,365.
ΣКі
=3,225>1
Таким чином, значення СГДС
визначається співвідношенням в якому значення К має задовольняти обмеження з формули (4.4) та (4.5). В нашому випадку ці умови не виконуються.
Значення коефіцієнту стоку для водозбірного басейну розраховують як середньозважений для всієї площі за формулою (4.6).
Ψ=40: 500*0,6=0,048.
Об’єм снігових вод за рік розраховується за формулою (4.7):
Wс
=10*0,6*100*345=207000
Об’єм поливомиєчних стічних вод розраховується за формулою (4.8):
Wпм
=10*1,3*100*100*0,6=78000
Об’єм дощових чи талих вод розраховується за формулою (4.9):
Wд
=10*0,6*500* (189-345) =-468000
Загальний об’єм стоку з міської території становить
W=-183000 - що свідчить про припинення розрахунків на даний час.
Сумарне значення річного виносу речовин з поверхневим стоком розраховується за формулою (4.10):
G=-468000*2000+207000*4000+78000*5000=2280000000
Розділ 5. Оцінка комфортності міської екосистеми
5.1 Комфортність міського середовища
В основу оцінки комфортності міського середовища покладений бальний принцип. Оцінка проводиться за 29 показниками екологічного та соціально-екологічного стану міста.
Інтенсивність прояву кожного показника оцінюється за 4-бальною шкалою (див. методичні вказівки 065-122)
Таблиця 5.1. Оцінка коефіцієнта потенціалу екологічної комфортності міста
| № | Критерій | Інтенсивність прояву в балах |
| 1 | 2 | 3 |
Розміщення району відносно: великих підприємств автодоріг з інтенсивним рухом екологічно-небезпечних об’єктів |
2 3 1 |
|
Якість повітря: запахи мікроклімат самоочищення атмосфери забрудненість атмосфери |
2 2 1 2 |
|
Якість водного середовища: наявність і стан гідрологічних об’єктів забруднення поверхневих вод забруднення підземних вод потенціал самоочищення |
2 4 3 3 |
|
Якість водозабезпечення: якість води, що подається рівень каналізованості стан каналізації дощового стоку аварійність мереж |
3 3 3 3 |
|
Якість ґрунтів: сумарний показник забруднення аномалія забруднення у місті потенціал самоочищення |
3 0 0 |
|
Рекреаційна комфортність: стан озеленення вулиць наявність парків, скверів доступність зеленої зони |
3 3 2 |
|
| 1 | 2 | 3 |
Техногенна складова ландшафту: заасфальтованість вулиць щільність забудови висота забудови |
1 2 1 |
|
| Шумове забруднення | 1 | |
| Радіаційне забруднення | 2 | |
| Мікробіологічне забруднення | 3 | |
Санітарний стан території: прибирання вулиць наявність сміттєзвалищ |
2 1 |
|
| Сумарний бал | 61 | |
| Кекологічне
|
2,2 |
За даними таблиці 5 ми отримали те, що зображений на планшеті район має високий рівень комфортності, з мінімальною кількістю автомагістралей, промислових підприємств та інших джерел забруднення навколишнього середовища.
Висновки
На території міста по планшету №1 переважає середньо поверхова забудова, причиною цього є переважання приватного сектору над високо поверховою забудовою. Аналізуючи даний планшет маємо: 8 - 9-поверхових будинків, 1 - 14-поверховий будинок, 1 - 10-поверховий будинок. Неможливо переоцінити роль зелених насаджень в покращені клімату, властивостей ґрунту, очищення повітря від шкідливих речовин, задимлення, шумопоглинання тощо.
Кількісний показник шуму - його гучність, яка вимірюється в децибелах (дБ), які являють собою логарифмічну шкалу рівнів тиснення звуку, де подвоєння його інтенсивності відповідає збільшенню на 3 дБ. Шумове забруднення міського середовища найсильніше проявляється в нічну пору. Постійне пробудження вночі від сильного шуму знижує ефективність відпочинку. Перевищення нормативних значень зафіксовано майже на всіх магістралях, де проводились заміри рівнів шуму. Рівень шуму на нормативній відстані дБ.
Якщо якість очищення стічних вод не задовольняє умовам їх скидання у водні об'єкти або стічні води після очищення передбачається використовувати для технічного водопостачання або поповнення міських річок, то в цих випадках організовується їх доочистка. При поповненні стоку міських річок обчищеними стічними водами доочистка повинна забезпечити додання ним властивостей і складу, властивого природним річковим водам. Для доочистки стічних вод використовують фільтри із зернистим завантаженням, установки пінної і напірної флотації, коагуляцію і флокуляцію, сорбцію, озонування, установки для витягання з води з'єднань фосфору і азоту. Для додання обчищеним стічним водам якостей природної води їх доочистка проводиться в каскаді біологічних ставків або на біоінженерних спорудах типу біоплато. Найпростішими очисними спорудами, що використовуються людиною вже більше п'яти сторіч, є поля фільтрації. Вони є майданчиками (карти),, з ухилом до 0,02, оснащені греблями, площею від декількох квадратних метрів до 1,5-2 га. Поля фільтрації влаштовуються звичайно на проникних ґрунтах - пісках, супісках, легких суглинках. Разом з біологічним очищенням стічних вод, в якому беруть участь співтовариства мікроорганізмів як водних, формуються на поверхні карт, так і ґрунтових, розвиваються в товщі проникних ґрунтів, в процесі фільтрації води через породи підстави відбувається її додаткове механічне і частково фізико-хімічне очищення. Перевагами полів фільтрації є простота пристрою і експлуатації. До їх недоліків слід віднести необхідність заняття великих площ, можливість забруднень підземних вод і атмосферного повітря газоподібними продуктами розкладання господарсько-побутових стічних вод, яке відчувається на відстані до 200 м від полів фільтрації.
Одним з високоефективних методів очищення є іонний обмін Найвищий рівень забруднення поверхневого стоку спостерігається на територіях великих торгових центрів, автомагістралях з інтенсивним рухом транспорту, територіях промислових і автотранспортних підприємств, неврегульованих будівельних майданчиків.
За даними таблиці 5 ми отримали те, що зображений на планшеті район має високий рівень комфортності, з мінімальною кількістю автомагістралей, промислових підприємств та інших джерел забруднення навколишнього середовища.
А високу ефективність очистки викидів з промислових підприємств забезпечать, вище згадані, недорогі та досить ефективні засоби і методи очистки.
Використана література
1. Запольский А.К. та інші. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод. - К: Лібра, 2000. - 522с.
2. Коротун Л.І. Географія Рівненської області. - Рівне, 1996. - 429с.
3. Кучерявий В.П. Урбоекологія. - Львів: Світ, 2000. - 535с.
4. Солуха Б.В., Фукс Г.Б. Міська екологія. - К, 2003. - 338с.
5. А.А. Беккер, Т.Б. Агаев. Охрана и контроль загрязнений окружающей среды. - Ленинград: Гидрометиоиздат, 1989. - 359с.
6. Экология города. Учебник // под редакцией Стольберга Ф.В. - К: Либра, 2001. - 400с.