Александр Мирончик.

Рекреационные ресурсы



скачать книгу бесплатно

? водопользование, при котором вода используется как среда обитания (рыбохозяйственные нужды);

? водопользование, при котором используются масса и энергетический потенциал воды (нужды гидроэнергетики, лесосплав).

По способу использования поверхностных и (или) подземных вод водопользование классифицируется следующим образом:

? с изъятием воды и с ее возвратом;

? с изъятием воды без ее возврата;

? без изъятия воды.

По характеру воздействия на поверхностные воды выделяют:

? водопользование с воздействием на количественные характеристики поверхностных вод. Включает водопользования, оказывающие прежде всего воздействие на объем речного стока. Мерой оценки воздействия может служить безвозвратное водопотребление для бассейна или участка водного объекта, определяемое как разность между объемом воды, забираемой для использования в пределах рассматриваемого бассейна или участка и объемом сточных и других вод, отводимых в речную сеть данного бассейна или участка за рассматриваемый период времени;

? водопользование с воздействием на качество воды поверхностных вод. Данный вид охватывает водопользования, оказывающие воздействие на общефизические, химические, биологические, микробиологические или радиационные показатели качества поверхностных вод. Мерой оценки такого воздействия для участка бассейна водного объекта может рассматриваться изменение соответствующих показателей во входном и замыкающих створах данного участка за рассматриваемый период времени;

? водопользование с воздействием на количественные и качественные характеристики поверхностных вод. Включает все виды водопользования, оказывающие воздействие на объем речного стока и на общефизические, химические, биологические, микробиологические или радиационные показатели качества поверхностных вод.

По степени воздействия на поверхностные воды водопользование подразделяется на три категории опасности (табл. 2.8).


Таблица 2.8. Граничные условия для деления водопользователей на категории опасности по степени воздействия на поверхностные воды (СТБ 17.06.02-01-2009)


Воздействие водопользований на поверхностные воды оценивается в зависимости от следующих критериев:

? количественного и качественного состава загрязняющих веществ, отводимых с производственной площадки водопользователя;

? максимальной кратности превышения значений фактической средней концентрации загрязняющих веществ в сточных водах, отводимых с производственной площадки водопользователя, по отношению к значениям предельно допустимой концентрации соответствующих загрязняющих веществ в воде рыбохозяйственных водных объектов;

? размещения водопользователя в водоохранной зоне водного объекта.

Число условных баллов для определения категории опасности водопользований рассчитывается в соответствии с СТБ 17.06.02-2009.

Основным условием водопользования, учитывая состояние всех имеющихся мировых и региональных ресурсов гидросферы, является его рациональность.

В нашей стране рациональное природопользование является обязательным требованием НСУР-2030, Водного кодекса Республики Беларусь, иных законодательных и нормативных технических актов в области охраны окружающей среды и ведения экономической деятельности.

2.2.2.
Водопотребление и водоотведение

Водопотребление – использование воды населением и объектами хозяйствования с изъятием ее из источника водоснабжения безвозвратно или с последующим частичным или полным возвратом в водоем или водоток.

Водоснабжение – подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах.

Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называются системой водоснабжения или водопроводом.

Наибольшее количество воды потребляется населенными пунктами и урбанизированными территориями.

Системы водоснабжения населенных пунктов базируются, как правило, на оборудованных водозаборных сооружениях (скважинах, каптированных родниках, кяризах, а иногда и колодцах) и могут быть классифицированы по ряду признаков.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения населенных пунктов бывают коммунального, промышленного, сельскохозяйственного, рекреационного, железнодорожного, аэродромного водоснабжения и полевого водообеспечения.

По целевому назначению различают:

? хозяйственно-питьевые (хозяйственные) системы водоснабжения, подающие воду для хозяйственных, санитарно-гигиенических и питьевых нужд;

? производственные (технические) системы водоснабжения для обеспечения технологических процессов производств, работы агрегатов и оборудования;

? противопожарные системы водоснабжения для обеспечения тушения возникающих пожаров.

В зависимости от размеров населенных мест, а также количества потребляемой ими воды системы водоснабжения могут быть объединенными или раздельными.

В населенных пунктах, где расходы воды невелики, по экономическим соображениям, как правило, устраиваются объединенные системы хозяйственного, технического и противопожарного водоснабжения.

Взаимное расположение и увязка водопроводных сооружений образуют схему системы водоснабжения, или водопровода. По виду источника воды системы водоснабжения населенных пунктов подразделяются на системы с поверхностным и подземным источником.

В системе водоснабжения, базирующейся на поверхностном источнике, первым по ходу движения воды устройством является водозабор (водоприемник), который обеспечивает надежный забор из источника требуемого количества воды.

Далее вода насосами станции первого подъема подается на очистные сооружения, где осуществляется обработка воды с доведением ее до требуемого качества. Из очистных сооружений вода, как правило, самотеком поступает в резервуары чистой воды, которые обеспечивают ее хранение, а также позволяют регулировать режимы ее дальнейшего продвижения по сети и забор насосной станцией второго подъема. Часто в этих же резервуарах хранятся и противопожарные запасы воды. Насосная станция второго подъема забирает воду из резервуаров и подает ее по водопроводной сети к потребителям и в водонапорную башню (пневматическую установку).

Транспортирование воды от насосной станции второго подъема до водопроводной сети объекта и водонапорной башни осуществляется по водопроводу Водопровод по условиям надежности прокладывается не менее чем в две линии (водоводы).

Основными недостатками системы водоснабжения с поверхностным источником воды являются:

? повышенная строительная и эксплуатационная стоимость ввиду большого количества инженерных сооружений;

? уязвимость при воздействии средств разрушения;

? необходимость проведения мероприятий по защите отдельных элементов;

? возможность заражения источника воды при применении оружия массового поражения, техногенных и природных катастрофах, авариях и пр.

Этих недостатков, как правило, лишена система водоснабжения населенного пункта, базирующаяся на подземном источнике. Схема водоснабжения с подземным источником воды значительно проще и, если качество воды в источнике отвечает предъявляемым требованиям, может не включать очистные сооружения.

В эту схему входят: подземный источник воды (скважина, шахтный колодец и т. п.), насосная станция первого подъема, резервуары для запасов воды, насосная станция второго подъема, водонапорная башня (нагорный резервуар, пневматическая установка), водоводы и водопроводная сеть.

Насосы первого и второго подъемов могут размещаться в одном или разных помещениях (совмещенная насосная станция). В отдельных случаях в небольших поселениях схема водопровода с подземным источником воды может быть еще более упрощена.

Вода из источника может подаваться непосредственно в водонапорную башню (нагорный резервуар, пневматическую установку) и через разводящую водопроводную сеть – к потребителям. Если качество подземной воды не удовлетворяет требованиям потребителей, схема системы водоснабжения дополняется устройством очистных сооружений или установок для обработки воды.

По сравнению с водопроводом, базирующимся на поверхностном источнике воды, система водоснабжения с подземным источником обладает рядом достоинств:

? повышенной надежностью ввиду рассредоточения и соответственно большей защищенности водозаборных сооружений (скважин, шахтных колодцев и т. п.);

? возможностью дублирования основного источника воды, так как водозаборные скважины или группы скважин могут быть устроены с эксплуатацией различных водоносных пластов;

? меньшей вероятностью заражения источника воды в условиях разрушения потенциально-опасных объектов;

? меньшей строительной и эксплуатационной стоимостью (при отсутствии сооружений для обработки воды);

? возможностью сокращения строительных площадей путем объединения в одном здании нескольких элементов, например скважины и насосной станции второго подъема.

В схеме системы водоснабжения с подземным источником воды можно обойтись и без водонапорной башни. В этом случае подача воды в водопроводную сеть будет регулироваться путем включения в работу различного количества насосов насосной станции второго подъема.

По способу подачи воды системы водоснабжения могут быть напорными и самотечными. Все рассмотренные выше системы являются напорными: вода в них подается насосами с необходимым напором.

Если источник воды находится выше объекта (потребителя) с превышением, достаточным для создания необходимого напора в водопроводной сети, применяется самотечная схема водоснабжения.

Из источника воды (родника) вода подается в водопроводную сеть через нагорный резервуар, который выполняет одновременно функции резервуара чистой воды и регулирующей емкости. Здесь же при необходимости может проводиться хлорирование воды. Если напор в сети слишком большой, то его снижают с помощью разгрузочных колодцев.

Достоинства схемы самотечного водопровода – простота устройства и в связи с этим невысокая стоимость строительства, простота и дешевизна эксплуатации.

В нашей стране основными водопотребителями являются жилищно-коммунальное хозяйство и промышленность, причем на хозяйственно-бытовые нужды расходуется основная масса забираемой воды.

Суммарный объем забора поверхностных и подземных вод по данным Водного кадастра Республики Беларуси составляет более 1,6 млрд м3 (из поверхностных источников – более 0,7 млрд м3, а из подземных – 0,9 млрд м3).

Всеми отраслями экономики Беларуси используется более 1,4 млрд м3 свежей воды. При этом на хозяйственно-питьевые нужды расходуется 34 % от общего количества использованной воды, а на производственные – 30 %. Удельное водопотребление в целом для страны в 2012 г. составило 392 л/сут/чел., при этом на хозяйственно-питьевые нужды было использовано в среднем 143 л/сут/чел. (от 137 л/сут/чел. в Могилеве до 172 л/сут/чел. в Гродно). Самое высокое удельное водопотребление отмечалось в Минске (184 л/сут/чел.).

Система водоснабжения поселения (водопровод) – это комплекс инженерных сооружений, расположенных в определенном порядке по ходу подачи (течения) воды и предназначенных для обеспечения потребителей необходимым количеством воды требуемого качества.

Система водоснабжения должна обеспечить прием воды из источника, ее очистку в случае необходимости и передачу потребителю. С этой целью в систему водоснабжения входят: водоприемные сооружения, насосные станции, сооружения для очистки и обработки воды, резервуары и водонапорные башни, водоводы и водораспределительные сети.

Расход воды в населенных пунктах не является постоянным, он меняется по сезонам года и в течение суток. Для обеспечения водопотребителей используются специальная система водоснабжения.

Так, например, на территории Минска, являющегося крупнейшим водопотребителем, расположены четыре водозабора (Новинки, Петровщина, Зеленовка и Дражня). Остальные находятся за пределами городской черты. В настоящее время для обеспечения водой Минска действуют около 400 скважин, откачивающих воду с глубины от 30 до 120 м. Кроме того, предприятиями и организациями города эксплуатируется 65 ведомственных водозаборов.

В общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения Минска подземные воды преобладают над поверхностными: водоотбор из подземных источников с утвержденными запасами составляет в среднем около 500 тыс. м3/сут, из Вилейско-Минской системы – около 200 тыс. м3/сут. Вместе с тем общие разведанные и утвержденные запасы пресных подземных вод в районе Минска достигают 1007 тыс. м3/сут (в том числе на водозаборах – 786 тыс. м3/сут), т. е. вполне могут полностью обеспечить потребности города в питьевой воде. Разработана соответствующая программа развития водоснабжения Минска и его городов-спутников, предусматривающая до 2030 г. полностью обеспечивать питьевое водоснабжение за счет подземных источников.

По способу доставки и распределения воды системы подразделяются на централизованные, децентрализованные и комбинированные.

Централизованное водоснабжение предназначено для удовлетворения потребностей в воде от ее забора из источника до потребителя через распределительную систему трубопроводов. Децентрализованное водоснабжение предназначено для удовлетворения потребностей в воде без транспортировки по трубам. Децентрализованное водоснабжение является дополнением к централизованным системам водоснабжения городов и предлагает альтернативный источник качественной питьевой воды, что повышает устойчивость системы жизнеобеспечения в кризисных ситуациях.

Чаще всего в населенных пунктах организовывается централизованная система водоснабжения, которая в зависимости от местных условий и экономической целесообразности может быть раздельной (с собственным источником воды для каждой из функциональных зон), объединенной (с общим для двух или нескольких функциональных зон источником водоснабжения) или комбинированной.

Децентрализованные (местные) системы водоснабжения строятся для отдельных удаленных локальных потребителей (частные подворья, фермы и фермерские хозяйства, автомобильные заправочные станции (АЗС), кэмпинги и т. д.) или группы зданий, а также для поселков, намеченных к отселению.

Потребность человека в питьевой воде не превышает 10 л/сут, что составляет менее 5 % от общего объема воды, приходящегося на одного городского жителя при централизованном водоснабжении. Качественная питьевая вода в таком количестве может быть предоставлена горожанам из подземных источников в виде бутилированной и пакетированной экологически чистой воды, организации водозаборных пунктов в жилых кварталах на базе специальных артезианских скважин, подвоза воды специальным автотранспортом и т. п.

Скважинные водозаборы оборудуются погружными насосами и накопительными резервуарами. Вокруг скважин устраиваются зоны санитарной охраны (ЗСО) и удобные для населения подходы к водоразборным пунктам, которые должны находиться за пределами зоны строгого режима.

2.2.2.1. Требования к качеству воды и водоподготовка

Согласно Водному кодексу Республики Беларусь качество воды представляет собой характеристику состава и свойств воды, определяющую ее пригодность для конкретного вида водопользования. Поскольку не существует единого показателя, который характеризовал бы весь комплекс характеристик воды, оценка качества воды ведется на основе системы показателей.

Показатели качества воды делятся на общие (физические, бактериологические, гидробиологические и химические) и специфические (химические).

Общие показатели характерны для любых водных объектов. Использование специфических показателей (химические) обусловлено местными природными условиями, а также особенностями антропогенного воздействия на водный объект.

К основным физическим показателям качества воды относятся температура, запах, прозрачность, цветность, содержание взвешенных веществ.

Температура. В водных объектах температура является результатом одновременного воздействия солнечной радиации, теплообмена с атмосферой, переноса теплоты течениями, перемешивания водных масс и поступления подогретых вод из внешних источников. Температура влияет практически на все процессы, от которых зависят состав и свойства воды.

Запах. Запах воды создается специфическими веществами, поступающими в воду в результате жизнедеятельности гидробионтов, разложения органических веществ, химического взаимодействия содержащихся в воде компонентов и поступления их из внешних источников. Запах воды измеряется в баллах.

Прозрачность. Прозрачность определяет протекание биохимических процессов, требующих освещенности (первичное продуцирование, фотолиз). Она зависит от степени рассеивания солнечного света в воде веществами органического и минерального происхождения, находящимися в воде во взвешенном или коллоидном состоянии и измеряется в сантиметрах.

Цветность. Цветность воды обусловливается содержанием органических окрашенных соединений и измеряется в градусах. Вещества, определяющие окраску воды, поступают в воду вследствие выветривания горных пород, внутриводоемных продукционных процессов, с подземным стоком, из антропогенных источников и др. Высокая цветность снижает органолептические свойства воды, уменьшает содержание растворенного кислорода.

Содержание взвешенных веществ. Источниками взвешенных веществ могут быть процессы эрозии почв и горных пород, взмучивание донных отложений, продукты метаболизма и разложения гидробионтов, продукты химических реакций и антропогенные источники. Взвешенные вещества влияют на глубину проникновения солнечного света, ухудшают жизнедеятельность гидробионтов, приводят к заиливанию водных объектов, вызывая их экологическое старение (эвтрофирование). Содержание взвешенных веществ измеряется в г/м3 (мг/дм3).

Бактериологические показатели характеризуют загрязненность воды патогенными микроорганизмами. К числу важнейших бактериологических показателей относят:

? коли-индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды;

? коли-титр – количество воды в 1 мл, в котором может быть обнаружена одна кишечная палочка;

? численность лактозоположительных кишечных палочек.

Гидробиологические показатели дают возможность оценить качество воды по состоянию животного мира и растительности водоемов. Изменение видового состава водных экосистем может происходит при столь слабом загрязнении водных объектов, которое не обнаруживается никакими другими методами. Поэтому гидробиологические показатели являются наиболее чувствительными. Существует несколько подходов к гидробиологической оценке качества воды.

Качество воды оценивается по уровню сапробности. Сапробность – это степень насыщения воды органическими веществами. Каждому уровню сапробности соответствует свой набор индикаторных организмов-сапробионтов. В соответствии с этим подходом водные объекты (или их участки) в зависимости от содержания органических веществ делятся на полисапробные, ?-мезосапробные, ?-мезосапробные и олигосапробные. Наиболее загрязненными являются полисапробные водные объекты. На основе индикаторной значимости организмов и их количества вычисляют индекс сапробности, по которому определяется уровень сапробности.

Качество воды оценивается также по видовому разнообразию организмов. С увеличением степени загрязненности водных объектов видовое разнообразие, как правило, снижается. Оценку видового разнообразия осуществляют на основе индексов разнообразия.

Качество воды по функциональным характеристикам водного объекта определяется по величине первичной продукции, интенсивности деструкции и некоторым другим показателям.

К химическим показателям относятся общие и специфические.

Общие химические показатели: содержание растворенного кислорода, химическое потребление кислорода, биохимическое потребление кислорода, водородный показатель, содержание азота, фосфора и других веществ.

Растворенный кислород. Основными источниками поступления кислорода в водные объекты является газообмен с атмосферой (атмосферная реаэрация), фотосинтез, а также дождевые и талые воды, которые, как правило, перенасыщены кислородом. Окислительные реакции являются основными источниками энергии для большинства гидробионтов. Растворенный в воде кислород в основном используется на окисление органического вещества и процессы дыхания гидробионтов. Низкое содержание растворенного кислорода (анаэробные условия) сказывается на всем комплексе биохимических и экологических процессов в водном объекте.

Химическое потребление кислорода (ХПК). Определяется как количество кислорода, необходимого для химического окисления содержащихся в единице объема воды органических и минеральных веществ.

Биохимическое потребление кислорода (БПК). Определяется как количество кислорода, затрачиваемое на биохимическое окисление содержащихся в единице объема воды органических веществ за определенный период времени. БПК служит оценкой общего загрязнения воды легкоокисляемыми органическими веществами.

Водородный показатель. От величины рН зависит скорость развития водных растений, характер протекания продукционных процессов и др. В природных водах концентрация ионов водорода зависит главным образом от соотношения концентрации угольной кислоты и ее ионов. Источниками содержания ионов водорода в воде являются также гуминовые кислоты, присутствующие в кислых почвах и особенно в болотных водах, гидролиз солей тяжелых металлов и др.

Азот. Может находиться в природных водах в виде свободных молекул N2 и разнообразных соединений в растворенном, коллоидном или взвешенном состоянии. В общем азоте природных вод принято выделять органическую и минеральную формы. Основными источниками поступления азота являются внутриводоемные процессы, газообмен с атмосферой, атмосферные осадки и антропогенные источники. Различные формы азота могут переходить одна в другую в процессе круговорота азота. Высокое содержание азота ускоряет процессы эвтрофирования водных объектов.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10