Екологія міських систем. Практикум

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

90-річчю ДДАУ присвячується

екологія міських систем. практикум

В.І. ЧОРНА

В.В. КАЦЕВИЧ

Дніпропетровськ 2012

УДК 504.75

Ухвалено науково-методичною радою ДДАУ як навчальний посібник (протокол №2 від 23.11.2011 р.)

Рецензенти:

В.М. Зверковський, доктор біологічних наук, професор каф. геоботаніки, ґрунтознавства та екології ДНУ ім. Олеся Гончара

В.П. Ляшенко, доктор біологічних наук, професор каф. фізіології людини і тварини ДНУ ім. Олеся Гончара

М.І. Драніщев, доктор с.-г. наук, професор, завідувач каф. землеробства та екології довкілля ЛНАУ

І.А. Зайцева, кандидат біологічних наук, доцент каф. садово-паркового господарства ДДАУ

Чорна В.І., Кацевич В.В., Косогова Т.М.

Екологія міських систем: Практикум. Навчальний посібник. - Дніпропетровськ-Луганськ, 2012.- 160 с.

Навчальний посібник містить поняття ландшафтно-екологічної основи міста, в ньому наведено аналіз техногенних факторів та моделювання міського простору, приклади тестових завдань, список рекомендованої літератури, термінологічний словник. У навчальному посібнику наведені інструкції 22 лабораторних робіт з екології міських систем. У посібнику наведений необхідний довідковий матеріал, що дозволяє використовувати посібник як на аудиторних та лабораторних заняттях, так і для самостійної роботи студентів.

Навчальний посібник може бути корисним при вивченні дисципліни в умовах кредитно-модульної організації навчального процесу студентами за напрямом підготовки 6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»

ЗМІСТ

Зміст

Передмова

Лабораторний практикум

1. Дослідження зонального розподілу території міст

2. Визначення еколого-географічних особливостей житлово-промислових агломерацій

3. Визначення щільності забудови міських територій

4. Розрахунок накопичення твердого побутового сміття

5. Система попереднього накопичення побутових відходів та розрахунок контейнерів для тимчасового зберігання побутових відходів

6. Розрахунок майданчиків для розташування контейнерів накопичення відходів на житлових територіях

7. Визначення числа сміттєвозів

8. Дослідження особливостей ерозійних процесів у містах

9. Розрахунок індексів синантропізації фауни

10. Проведення районування міста за ступенем забруднення

11. Оцінювання кількісного та якісного виснаження поверхневих та підземних вод

12. Визначення об'єму живлення вологою рослин на різних за щільністю ґрунтах

13. Визначення шумового забруднення в містах

14. Дослідження ступеня забрудненості повітря.

15. Оцінювання стійкості міських ландшафтів до антропогенної трансформації

16. Визначення дистермії і температурних коефіцієнтів

17. Проведення еколого-географічного районування території міст за умовами техногенних навантажень

18. Дослідження динамічності і розвитку міського простору та визначення людського потенціалу міської системи

19. Оцінювання якості людського виміру міської системи

20. Визначення зайнятості міського населення у різних сферах господарювання

21. Оцінювання екологічної комфортності міської системи

22. Побудова камерних моделей радіоактивності природних екосистем

Література

Термінологічний словник

Додатки

Додаток А. Приклад контрольного тестування

ПЕРЕДМОВА

Екологія міських систем -- нова ланка в екологічній науці. Об'єктом її вивчення є міські біогеоценози, зокрема їх екотопи (ґрунти і клімат), тобто абіотичні компоненти екосистеми, та біоценози (угруповання рослин, тварин і мікроорганізмів) -- біотичні компоненти, пов'язані між собою потоком речовини та енергій.

Окремо в екології міських систем розглядається популяція людей, яка хоч і є явищем соціальним, з точки зору популяційної екології являє собою поліценотичну популяцію, тобто таку, що протягом свого життя переміщується з одного біоценозу в інший, з однієї екологічної ніші в іншу (житло, місце праці, транспорт, рекреація, транзитні переходи тощо). У міру урбанізації та зростання відчуження природного довкілля міська людина (“гомо урбанус”) включає все нові і нові адаптивні (фізіологічні, психологічні, соціальні) механізми, які, напевно, не є безмежними.

Екологія міських систем розглядає урбанізацію як об'єктивний історичний процес підвищення ролі міст у розвитку цивілізації з одночасною трансформацією природного довкілля, а точніше, довкілля існування людини -- творця такого феномена, яким є місто. Тому значна увага надається дослідженням генезису міського ландшафту і його біогеоценотичного покриву.

Отже, екологія міських систем -- це наука про взаємозв'язки і взаємодію в часі і просторі двох систем -- міської (в складі підсистем -- соціальної, технічної, енергетичної, інформаційної, керівної, адміністративної та ін.) і природної, а також про ноосферне управління урбоекосистемою. В свою чергу, урбоекосистема -- це природно-територіальний комплекс (геокомплекс) зі всією його ієрархічною структурою -- від ландшафту до фації, який знаходиться під безпосереднім впливом (минулим, сучасним, майбутнім) міста. Вивченням природної підсистеми, тобто біогеоценотичного шару міста, і покликана займатися екологія міських систем.

Екологія міських систем вже сьогодні володіє інструментальними і біологічними методами індикації міського середовища, які дають можливість виявити дію урбогенних пошкоджуючих факторів і встановити рівень життєвості популяції людей.

Здоров'я міської екосистеми є сумою здоров'я всіх її компонентів -- рослин, тварин і мікроорганізмів, серед яких осібно стоїть людина. Тому екологія міських систем має пильно стежити за урбогенними змінами довкілля, особливо його забрудненням -- хімічним, фізичним, біологічним та радіаційним.

Старі і нові міста повинні бути зручними для праці і відпочинку городян. Тому сьогодні, як ніколи раніше, стоїть завдання оптимізації міського середовища, для вирішення якої необхідні абсолютно нові підходи. Сьогодні вчені і практики не тільки виявляють незадовільний стан оточуючого середовища, але й, прогнозуючи їх на майбутнє, вивчають складний компонент процесів, що мають перебіг в міських агломераціях, розробляють складні прогресивні технології і прийоми містобудування, створюють автоматичні системи моніторингу природним середовищем, використовуючи все це в проектах і планах як реконструкції існуючих, так і майбутніх міст.

Під час підготовки навчального посібника використано матеріали підручників, посібників, виданих за редакцією М. Клименка (2001), М. Клименка, Ю. Пилипенка, О. Мороза (2010), Ф. Столберга (2000), В. Кучерявого (1999, 2003), В. Кіцно, С.Поліщука, І. Гудкова (2008), Б. Солухи, Г. Фукса (2003) та інших.

Лабораторна робота №1

Дослідження зонального розподілу території міста

Аналізуючи генезис ландшафту міста, можна зробити такі три головні висновки:

1. Культурний ландшафт є продуктом господарської діяльності людини. На формах ландшафту відбиваються рівень людської цивілізації, суспільно-економічні відносини й естетична думка того чи іншого періоду суспільного розвитку початку нинішнього століття, яка й дотепер має стихійний характер;

2. Зміни ландшафту відбуваються внаслідок трьох головних причин, які можуть діяти одночасно або окремо: а) стихійні -- спонтанність забудови, характерна, наприклад, для індустріалізації кінця минулого і 6) функціональні -- пізнавальне цілеспрямоване перетворення ландшафту з урахуванням інтересів господарської діяльності та об'єктивних потенційних можливостей ландшафту; в) естетичні -- відповідає естетичним потребам і нормам, існуючим в суспільстві.

3. Послідовність зміни типів ландшафтів може бути прогресивною і регресивною. Розвиток ландшафту , має послідовний характер: первісний-- натуральний--культурний. Культурний ландшафт не може відразу відновитися в натуральний. Спочатку він має пройти стадію культурного гармонійного ландшафту, а тільки після цього можна створити натуральний - ландшафт.

Сучасні ландшафти регіональних урбанізованих територій можна було б згрупувати в окремі типи з характерними контурами. Найбільшою одиницею вважають систему басейнових елементів, виділених за принципом територіально-генетичної однорідності. Кожний із типів вирізняється порушенням ареалу, їм відповідають різні форми рельєфу з неоднорідним субстратом, притаманні їм внутрішні морфологічні структури, подібні за ступенем розвитку.

Сучасна функціонально-типологічна організація ландшафтів багатьох міст пов'язана з інтенсивною забудовою приміських територій. Створення однотипних житлових масивів веде до посилення антропогенної контрастності з природною палітрою ландшафтів.

На міські ландшафти упродовж їх розвитку накладалися функціональні, естетичні та стихійні процеси. Перший процес причетний до формування усіх існуючих у містах функціональних, а також значної кількості напівфункціональних ландшафтів. Усі вони значною мірою узгоджені з естетичними впливами відповідних періодів розвитку того чи іншого міста. Однак взагалі їх характеризує певна функція, яку вони виконують на міській території, що дає змогу згрупувати їх в декілька категорій.

Урбанізовані ландшафти визначають основні риси обличчя міста. Вони складаються з житлової забудови міста, промислових територій, транспортних комунікацій, зелених масивів.

Індустріальні ландшафти мають свій силует. Як правило, вони займають значні території, часто відрізняються наявністю інтенсивних атмосферних забруднювачів. Проммайданчики та складські зони погано озеленені, на їх території переважає рудеральна рослинність.

Девастовані ландшафти найчастіше представлені кар'єрними виїмками та відвалами в зоні видобутку будівельних матеріалів - каменю, піску, глини. Часто займають значні території.

Рекреаційні ландшафти почали виділятися в 60 - 70 - х роках. З них можна виділити наступні: водно - паркові ансамблі міст; лісопарки; лугопарки, міські, заміські парки з рекреаційними функціями, благоустроєм і обладнанням (парки культури, сквери, спортивно - оздоровчі зони).

Комунікаційні стрічкові ландшафти являють собою специфічну форму антропогенного ландшафту, який розвивається у зв'язку з будівництвом, благоустроєм і озелененням залізниць і шосейних доріг. Сьогодні до цього типу ландшафтів ставляться вимоги рекреаційного характеру: посилення мальовничості шляхом ландшафтної реконструкції монотонних снігозахисних посадок, відкриття цікавих перспектив сусідніх ландшафтів і, навпаки, маскування девастованих ландшафтів.

Порядок виконання роботи

1. Отримати планшет згідно варіанту, на якому зображена схема ділянки міста.

2. Згідно наведеної вище градації необхідно визначити, до якого типу ландшафтів відноситься ділянка міста. Зробити загальний опис типу ландшафтів даної ділянки міста.

3. Знайти на планшеті селітебну (жилу), промислову зони та зону зовнішнього транспорту.

4. За допомогою палетки визначити площу всіх наявних на території планшету зон, оконтурити їх та виділити різними кольорами.

5. Зробити оцінку зручності планування сітки зовнішнього транспорту та зеленої зони наданій ділянці міста.

Дані по визначенню площ, необхідно занести до табл. 1.

Таблиця 1

Зональний розподіл міста

Назва зони	Площа, га
Парки, водойми, об'єкти КЗЗ
Житлова забудова міста
Загальноміський центр
Промислово складські зони
Промислові зони
Сума площ	? =

Питання для самоконтролю

1. На які категорії можна поділити урбанізовані ландшафти?

2. Охарактеризуйте урбанізовані ландшафти. На які категорії вони поділяються?

3. На які категорії поділяються рекреаційні ландшафти?

4. Які типи ландшафтів присутні на вашому планшеті?

5. На скільки зручно розташована сітка зовнішнього транспорту?

Лабораторна робота № 2

Визначення еколого - географічних особливостей житлово - промислових агломерацій

екологічний забруднення місто повітря

Промислова цивілізація змінила до невпізнання не лише природний ландшафт, але саму людину, повернула її обличчям до природи, якої їй почало не вистачати в урбанізованому місті. Тому на зламі століть з'явилась нова тенденція, яка характеризувала перехід від садів і парків до великих зелених комплексів.

Аналізуючи структуру природно - територіального комплексу (ПТК), слід відмітити, що основним показником його ландшафтної оцінки є самі елементи ПТК , і в першу чергу - відкритість, яка є часткою незабудованої та не замощеної території у межах міста. Відкритість у місті є важливим фактором в естетичній, санітарно - гігієнічній, гідро кліматичній та еколого - гідро геохімічній оцінці територій.

Естетична оцінка. Полягає у забезпеченні сприятливої забудови території.

Санітарно - гігієнічна оцінка. Пов'язана з природною здатністю до самоочищення територій.

Еколого - гідрогеохімічна оцінка. Полягає в самоочищенні повітряного, грунтово - рослинного і водного простору середовища. Навколишнє середовище в умовах техногенних навантажень сприймається людиною добре тоді, коли складові техногенезу гармонійно поєднуються з природними елементами фацій, ландшафту, урочищ і вписуються в нього.

Таким чином, урбоекосистеми характеризуються: ступенем відкритості забудови, відкритістю просторів. Відкриті місця зайняті деревами, кущами, трав'янистою рослинністю, а подекуди й відкритою земною поверхнею.

Для території Північно - Західного лісостепу питома вага озеленених територій різного призначення, згідно з ДБН - 360 - 92, в межах міста повинна складати не менше 40 %. Якщо в місті існує багато теплоелектроцентралей, котелень, промислових підприємств, цей показник необхідно збільшити на 15 - 20 %.

Порядок виконання роботи

1. Коротко дати характеристику території планшету (наявність зелених насаджень, присутність на території планшету водойм, водосховищ, річок).

2. Визначити площі даних складових ландшафтної структури.

3. Визначити, який відсоток від загальної площі займають ці елементи.

4. Порівняти отримані результати зі шкалою відкритості та навести необхідні висновки, щодо характеристики відкритості території:

> 50 - висока, 40 - 50 - нормальна, 25 - 40 - низька, < 25 - дуже низька.

5. Дані оцінки занести до табл. 2.

Таблиця 2

Характеристика відкритості

№	Елемент	Площа, га.	Відсоток %	Показник	Характеристика відкритості
1	КЗЗ
2	Забудова
3	Центр
4	ПСЗ
5	Промислова

Питання для самоконтролю

1. Яким чином змінився біоценотичний покрив міста?

2. Що є складовою частиною природно територіального комплексу міста?

3. Які види оцінки проводяться при розрахунку відкритості міських територій?

4. Що таке відкритість міських територій?

5. Чим характеризуються урбоекосистеми?

Лабораторна робота № 3

Визначення щільності забудови міських територій

Показником, що характеризує антропогенний покрив, є забудованість міста. На територіях житлово - промислових агломерацій зустрічаються різновисотні будівлі від одного до 14 поверхів (низька забудова 1 - 3 поверхи і висотна більше 9 поверхів ).

Маловисотною забудовою зайняті, як правило, масиви приватного сектора, які достатньо озеленені (засаджені дерево - чагарниковою рослинністю).

У зв'язку із забудовою у великих містах створюється мікроклімат, який відрізняється від клімату прилеглих приміських територій вологістю, швидкістю вітру, туманами, опадами, інверсією температури та іншими характеристиками.

Промислові викиди шкідливих речовин в атмосферу обумовлюють утворення “островів тепла”. Вони викликані зміною процесу волого обміну на території міста, зменшенням швидкості вітру в залежності від: висотності будівлі, зниженням надходження сонячної радіації, підвищенням температури повітря.

Важливою характеристикою житлово - промислових агломерацій є щільність забудови, що поєднує в собі забудованість та висоту забудови і відображає техногенне навантаження на природний комплекс. Згідно з класифікацією В. Тютюнника (1990 р.) розрізняють: суцільну - 190 - 230 у.о., щільну - 130 - 190 у.о., розріджену - 70 - 130 у.о., спорадичну - 0,7 у.о.

Порядок виконання роботи

1. Визначити кількість будинків приватного сектору та маловисотної та багатоповерхової забудови.

2. Розбити (умовно) місцевість планшету на квадрати 1 Ч 1 см.

3. Підрахувати кількість будівель на цьому квадраті (по кожному типу забудови окремо) та визначити щільність забудови.

4. Результати підрахунків занести в табл.3.

Таблиця 3

Щільність забудови

№	Тип забудови	Кількість будівель	Значення щільності	Характеристика за градацією
1	Суцільна
2	Щільна
3	Розріджена
4	Спорадична

Питання для самоконтролю

1. Що характеризує антропогенний покрив міста?

2. Скільки поверхів становить низька забудова ?

3. В зв'язку з забудовою, які параметри змінюються в містах?

4. Як змінюється міський клімат в районах висотної забудови?

5. Що характеризує житлово - промислові агломерації?

Лабораторна робота № 4

Розрахунок накопичення твердого побутового сміття

Щорічно в Україні складується до 1,5 млрд. т. твердих відходів. Всього по країні їх накопичилось до 30 млрд. т. Звалища відходів займають більше 150 тис. га. У зв'язку з низьким рівнем технологічних процесів об'єм утворення промислових відходів в Україні у 6,5 рази вище, ніж у США, та у 3,2 рази вище, ніж в країнах ЄЕС.

Відходи - окремі компоненти сировини, що не використовуються у виробництві даної продукції, чи такі, що виникають у ході технологічних процесів речовини та енергії, що не підлягають утилізації в цьому виробництві.

Тверді побутові відходи (ТПВ) - непридатні для подальшого використання харчові продукти та предмети побуту, що викидаються людиною. Утилізація - використання з користю.

Реутилізація - отримання з використаної готової продукції шляхом її переробки нової продукції того чи іншого близького їй типу продукції (папір з макулатури, металу з металобрухту).

Використання ТПВ у якості вихідного продукту для іншого виробництва також є одним з видів реутилізації.

Вторинні матеріальні ресурси (ВМР) - сукупність всіх видів відходів, які можуть бути використані у якості основної та допоміжної сировини для випуску нової продукції. Реальні вторинні матеріальні ресурси - це ті, для яких створені ефективні методи та потужності для переробки та забезпечений ринок збуту. Фільтрат - рідка складова ТПВ, сильно забруднена.

Класифікація відходів. Відходи поділяються на: побутові (комунальні) - тверді та рідкі відходи, не утилізовані в побуті, що виникають в результаті життєдіяльності людей та амортизацію предметів побуту, промислові - залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, що виникли при виробництві продукції чи використанні робіт та такі, що втратили вихідні властивості, сільськогосподарські - відходи, що виникли в ході сільськогосподарського виробництва, будівельні - відходи, що виникли в процесі будівництва будинків та споруд (у тому числі доріг та інших комунікацій) та у виробництві будівельних матеріалів, споживання - вироби та машини, що втратили свої споживчі властивості в результаті фізичного та морального зносу, радіоактивні - невикористані прямі чи непрямі радіоактивні речовини та матеріали, що виникли при роботі ядерних реакторів, при виробництві та застосуванні радіоактивних ізотопів, токсичні - відходи, які можуть викликати отруєння, чи інше подразнення живих істот.

Норми накопичення твердого побутового сміття (ТПС)- це кількість відходів, які утворюються на одну розрахункову одиницю (одного мешканця для житлового фонду; одне місце в готелі; 1 м2 торгівельної та складської площі; одне відвідування для поліклінік тощо) за одиницю часу.

Норми накопичення визначаються за двома джерелами накопичення:

- житлових будинків;

- установ, закладів та підприємств громадського призначення.

Загальні норми накопичення використовуються для укрупнених розрахунків під час проектування схем санітарної очистки, об'єктів для знешкодження та утилізації побутових відходів, у процесі визначення необхідної кількості машин та механізмів, обслуговуючого персоналу, планування робіт та витрат на очистку території населених пунктів України.

Диференційовані норми накопичення визначають виходячи з кількості побутових відходів, які утворюються на окремому об'єкті накопичення на розрахункову одиницю, характерну для цього об'єкта. Диференційовані норми використовуються для визначення обсягів накопичення відходів на об'єкті для розрахунків між замовниками та підприємствами, які виконують роботи із санітарної очистки населених пунктів.

Загальні норми накопичення твердого побутового сміття у населених пунктах диференціюються залежно від чисельності населення.

Згідно з чинним ДВН 360-92 „Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень” (Мінбудархітектури України) міські та сільські поселення за чисельністю населення поділяються на групи (Табл.4).

Таблиця 4

Групи населених пунктів

№	Групи поселень	Населення, тис. чол.
		Міст	Сільських поселень
1	Найзначніші	понад 1000	понад 10
2	Значні	500-1000	понад 3 до 5
3	Великі	250-500	понад 1 до 3
4	Середні	понад 50 до 250	понад 0,2 до 0,5
5	Малі міста, селища міського типу	понад 20 до 50 понад 10 до 20	понад 0,05 до 0,2 до 0,05

Норми накопичення твердого побутового сміття житлових будинків залежить від ступеня їх благоустрою.

За ступенем благоустрою будинки поділяються на категорії:

- повністю упорядковані будинки з центральним опаленням, газом, водопроводом, каналізацією, сміттєпроводом (або без нього);

- будинки середнього упорядкування з водопроводом, каналізацією, місцевим або центральним опаленням і готуванням їжі на плитах, що опаляються дровами або вугіллям;

- неупорядковані будинки без водопроводу, з каналізацією, з місцевим опаленням і готуванням їжі на плитах, що опалюються дровами або вугіллям;

- будинки приватного сектора.

У будинках, обладнаних сміттєпроводами, норми накопичення ТПС дещо вищі, ніж в будинках без сміттєпроводів. У житлових будинках без каналізації накопичується сміття підвищеної вологості, що збільшує його масу.

Роздільне збирання харчових відходів і вторинної сировини (папір, метал тощо) знижує кількість відходів, що вивозяться: харчових - до 30 кг, вторинної сировини - до 20 кг на рік в розрахунку на одного мешканця.

Середні норми накопичення твердого побутового сміття для житлових будинків наведено в таблиці 5.

Примітки:

1. Норми наведено для ТПС без відбору харчових відходів. У разі відбору харчових відходів норми зменшуються на 15%.

2. Для упорядкованих будинків із сміттєпроводом норма накопичення ТПС на 10% вища, ніж для таких же будинків без сміттєпроводу.

3. Щільність сміття відповідає його стану в сміттєзбірниках перед навантаженням в смітьєвозний транспорт.

Норми накопичення ТПС для об'єктів громадського, адміністративного та культурного призначення наведено у таблиці 6.

Таблиця 5

Середні норми накопичення ТПС для житлових будинків

Групи поселень	Об'єкт	Норма накопичення ТПС на одного мешканця	Щільність сміття, кг/м3
		Середньодобова	Середньорічна
		кг	л	кг	м3
1-2	Упорядковані будинки (газ, центральне опалення, водопровід, каналізація)	0,64	3,07	235	1,12	210
3-5		0,67	3,00	245	1,09	225
1-5	Неупорядковані будинки (без водопроводу і каналізації):
	- з газовим опаленням;	0,88	3,52	321	1,28	250
	- з опаленням на твердому паливі	1,07	3,58	390	1,30	300
1-5	Будинки приватного сектора з присадибною ділянкою, в т.ч. у сільській місцевості:
	- з газовим опаленням;	1,27	3,53	452	1,29	350
	- з опаленням на твердому паливі	1,59	3,86	580	1,14	410

Таблиця 6

Норми накопичення ТПС для об'єктів громадського, адміністративного та культурного призначення

№ п/п	Об'єкт	Розрахункова одиниця	Норма накопичення на одну розрахункову одиницю	Щільність сміття, кг/м3
			Середньодобова	Середньорічна
			кг	л	кг	л
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Готель	Місце	0,27	1,59	99	582	170
2	Гуртожиток	Місце	0,30	1,43	110	523	210
3	Лікувально-профілактичні установи:	Місце відвідування
	- лікарня;		0,65	2,5	247	916	270
	- поліклініка		0,01	0,063	3	19	160
4	Санаторій, пансіонат, будинок відпочинку	Місце	0,68	2,74	250	1000	250
5	Дитяча дошкільна установа	Місце	0,28	1,17	70	292	240
6	Учбові заклади:	Учень
	- вищі;		0,09	0,47	22	116	190
	- школа;		0,07	0,38	18	95	190
	- школа-інтернат;		0,05	2,08	125	520	240
	- профтехучилище		0,4	1,90	100	476	210
7	Підприємства торгівлі:	1м2 торговельної площі
	- промтоварний магазин;		0,15	0,83	45	250	180
	- ринок;		0,11	0,3	40	108	370
	- продовольчий магазин		0,3	1,58	90	474	190
8	Підприємства громадського харчування. Ресторан:	Блюдо/день
	- з відбором харчових відходів;		0,07	0,26	25	91	270
	- без відбору харчових відходів.		0,10	0,33	36	120	300
	Кафе, їдальня:
	- з відбором харчових відходів;		0,04	0,17	15	62	240
	- без відбору харчових відходів.		0,05	0,18	18	67	270
9	Склад	м 2 площі	0,10	0,22	25	55	450
10	Адміністративні та громадські установи та організації	Робоче місце	0,25	1,24	62	310	200
11	Видовищні установи	Місце	0,07	0,46	25	168	150
12	Підприємства побутов. обслуговування	Робоче місце	0,7	2,8	231	924	250
13	Вокзал, аеропорт, автовокзал	м2пассажирської площі	0,37	1,68	135	614	220
14	Кемпінг, автостоянка	Машино-місце	1,65	6,6	602	2408	250
15	Пляж (курортний сезон)	м2 території	0,03	0,19	-	-	160
16	Місце тримання домашніх тварин:	1 голови
	- корова;		33	-	8000
	- кінь;		25	-	8000
	- свиня;		6	-	1500
	- коза, вівця;		3,3	-	300
	- птиця		0,015	-	5,5

Примітка: дані наведені без урахування дворового змету.

Загальна кількість і середня загальна норма накопичення визначається шляхом підрахунку усіх видів твердого побутового сміття у межах міста відповідно до кількості розрахункових одиниць на об'єктах сміттєнакопичення і встановлених для них диференційованих норм накопичення (див.табл.5, 6), а також з урахуванням середньорічної чисельності туристів, гостей і маятникової міграції за формулою 1:

, (1)

де - сумарне накопичення побутового сміття в житлових будинках міста за рік, кг чи м3;

- сумарне накопичення побутового сміття у міських установах обслуговування за рік, кг чи м3;

- річне накопичення відходів від районного обслуговування, тобто від приїжджого населення. Для міст 1,2 груп він становить 1,2 м3/рік на одного мешканця, для 3-5 груп 1,5 м3/рік на одного мешканця.

n - кількість населення міста чи селища.

Приклад: Розрахувати загальні норми накопичення твердого побутового сміття для міста з населенням 110 тис. жителів, що має у складі ЖЕО житлові будинки, обладнані водопроводом, каналізацією, центральним опаленням і газом; крім житлових будинків у місті функціонує 2 лікарні, 10 дитячих садків, 6 шкіл, 1 профтехучилище, 1 технікум, 1 кінотеатр, 30 установ, 2 ресторани з відбором харчових відходів й 10 інших закладів суспільного харчування без відбору харчових відходів, 15 промтоварних і 28 продовольчих магазинів, 3 ринку, 2 вокзалу.

1. За таблицею 4 визначаємо, що завдане місто належить до середнього із 4 групи поселень. Тому норми накопичення твердого побутового сміття від житлових будинків, обладнаних водопроводом, каналізацією, центральним опаленням і газом на 1 мешканця, за даними таблиці 5, складуть 245кг/рік. Отже, сумарне накопичення побутового сміття в житлових будинках міста на 1мешканця:

кг/рік.

2. Сумарне накопичення твердого побутового сміття для об'єктів громадського, адміністративного та культурного призначення, за даними таблиці 6, за рік на розрахункову одиницю складе:

3. Річне нагромадження відходів від районного обслуговування, тобто від приїжджого населення:

кг/рік.

4. Оскільки всі попередні складові розраховані в накопиченні на 1 мешканця чи розрахункову одиницю, тоді і загальні норми за формулою (1), розраховуємо в тій самій розмірності без обліку розподілу на кількість населення міста:

кг/рік.

Висновки

загальні норми накопичення твердого побутового сміття для міста з населенням 110 тис. жителів, що має в складі ЖЕО житлові будинки та об'єкти громадського, адміністративного та культурного призначення на розрахункову одиницю за рік складають 7707кг/рік.

Порядок виконання роботи

1. Розрахувати загальні норми накопичення твердого побутового сміття для міста з населенням 600 тис. мешканців, що має у складі ЖЕО житлові будинки обладнані водопроводом, каналізацією, центральними опаленням і газом; житлові будинки приватного сектора. У місті функціонує 2 готелі, пансіонат, 2 вищих учбових закладів, 50 шкіл, 5 ринків, 30 промтоварних і 58 продовольчих магазинів, 5 кафе з відбором харчових відходів, вокзал, аеропорт, видовищні установи.

2. Визначити до якої групи населених пунктів належить задане місто.

3. Розрахувати сумарне накопичення твердого побутового сміття на 1 мешканця за рік.

4. Визначити сумарне накопичення твердого побутового сміття на кількість населення міста.

5. Зробити висновки

Питання для самоконтролю

1. Охарактеризувати норми накопичення твердого побутового сміття (ТПС).

2. За яким критерієм визначають норми накопичення ТПС?

3. На скільки груп поділяються населенні пункти за чисельністю населення?

4. На які категорії поділяються будинки за ступенем благоустрою?

Лабораторна робота 5

Системи попереднього накопичення побутових відходів та розрахунок контейнерів для тимчасового зберігання побутових відходів

Збір відходів у приміщеннях і дворах виконують відповідно до санітарних вимог. Видаляють відходи з приміщень і житлових дворів регулярно й у найкоротший термін. При цьому необхідні найменша витрата сил населення й обслуговуючого персоналу, максимальна механізація всіх операцій і економічність робіт із санітарного очищення.

Збір і видалення відходів при вивізній системі виконують двома методами:

- планово-подвірним (відходи з квартирних збірників жителі вивантажують у проміжні ємності на житловій території для тимчасового збереження до видалення їх на місця знешкодження);

- планово-поквартирним (відходи з квартирних збірників жителі перевантажують безпосередньо в прийомний бункер сміттєперевізного транспорту.

Планово-подвірна система забезпечує великі зручності для населення, що обслуговується, і високу продуктивність сміттєвозів при механізації вантажно-розвантажувальних робіт та одержала широке поширення і рекомендується для очищення житлових районів багатоповерхової забудови, а також установ і підприємств мережі обслуговування.

Для районів з багатоповерховою забудовою і кількістю жителів у дворах не менш ніж 200 чол. рекомендується система зі змінних контейнерів і контейнерних сміттєвозів з підйомно-змінними механізмами при якій відходи вивозять разом з контейнерами, а на їх місце встановлюють порожні контейнери. Перевагами цієї системи є відсутність перевантаження відходів і забруднення житлової території, зменшення шуму, централізований ремонт, мийка і дезінфекція контейнерів, недоліками - відсутність ущільнення сміття й тому зменшення середньої щільності відходів, а звідси зменшення на 40-50% вантажопідйомності контейнерних машин. Змінні контейнери місткістю 750 л рекомендуються для збору і видалення побутового сміття середньої щільності на відстані вивозу сміття не більш 10 км, а також при обслуговуванні об'єктів тимчасового утворення відходів і сезонних об'єктів (місця з високим скупченням людей, дачні селища, виставки, ярмарки) та перспективні для міст із чисельністю населення 100-250 тис. чол.

Рекомендується також система незмінюваних контейнерів і сміттєвозів із пристроєм, що ущільнює сміття, й стрілою для підйому контейнерів для щоденного очищення житлових дворів з кількістю населення не менш 250-400 чол. при якій сміття вивантажують безпосередньо у сміттєвози, а контейнери після випорожнення встановлюють на місце. Система з незмінюваних контейнерів місткістю 750 л найбільш перспективна для великих міст із чисельністю до 500 тис. жителів. Також існують незмінювані контейнери місткістю до 10 м3, які застосовуються для тимчасового збереження неущільнених відходів торгових та адміністративних установ і багатоповерхових будинків з великою кількістю населення.

Контейнери для сміття бувають металеві (з листової сталі, оцинкованого заліза, алюмінію), пластмасові і паперові. Сучасним вимогам відповідають пластмасові збірники з кришкою і вертлюжними коліщатами для переміщення. Вони відрізняються гарним зовнішнім виглядом, не вимагають фарбування, легко миються і дезінфікуються, мають масу в 2-3 рази менше, а термін служби - у 2-3 рази більше сталевих. Застосування збірників з різнобарвної пластмаси полегшує організацію роздільного збору відходів.

Необхідна кількість незмінюваних контейнерів по місту, району, мікрорайону визначається за формулою:

,(2)

де - максимальне добове нагромадження побутових відходів на ділянці, що обслуговується, м3/добу;

t - період вивозу відходів, доба;

- коефіцієнт ремонтного резерву збірників, що враховує кількість збірників, що знаходяться у фарбуванні і ремонті, ;

с - місткість одного збірника, м3;

- коефіцієнт заповнення збірників .

Необхідна кількість змінних контейнерів для об'єкта збору відходів приймається за формулою:

,(3)

де - коефіцієнт змінності, що враховує кількість контейнерів, що знаходяться на навантаженні, розвантаженні, у шляху на машинах, .

Приклад: Надати рекомендації з різновиду і необхідній кількості контейнерів для збору сміття для районів міст із населенням 100 і 550 тис. жителів при щодобовому вивозі сміття. Прийняти, що житловий фонд міст обладнаний водопроводом, каналізацією, центральним опаленням і газом. Середнє число жителів районів у відповідних містах складає 350 і 500 чоловік .

1. Згідно з таблицями 4, 5 норма накопичення твердого побутового сміття від житлових будинків, обладнаних водопроводом, каналізацією, центральним опаленням і газом на 1 жителя для міста з населенням 100 тис. жителів складе 3,00л/добу, а для міста з населенням 550 тис. жителів - 3,07л/добу, отже, максимальне добове накопичення побутового сміття на ділянках міст, що обслуговуються, у м3/добу складе:

;

.

2. Місткість одного збірника, з вищесказаного, приймаємо 750л = 0,75м3;

3. Оскільки в першому місті чисельність населення не перевищує 250 тис. чол., для нього рекомендовані система зі змінних контейнерів і контейнерних сміттєвозів з підйомно-знімними механізмами, необхідна кількість яких по районах міста визначається по формулі (3):

конт.

4. У другому місті, де чисельність населення складає 550 тис. чол., рекомендовані незмінювані контейнери для об'єктів збору відходів, кількість яких приймається за формулою (2):

конт.

Висновок

Для міст із населенням 100 тис. жителів рекомендовано систему зі змінних контейнерів і контейнерних сміттєвозів з підйомно-знімними механізмами в мінімальній кількості 2 шт. для районів міста з кількістю жителів 350 чоловік

Для районів з кількістю жителів 500 чоловік у місті з населенням 550 тис. жителів рекомендовано систему незмінюваних контейнерів і сміттєвозів із пристроєм, що ущільнює сміття, й стрілою для підйому контейнерів кількості 2 шт. та, з умов розрахунків, для страхування від засмічення майданчика для розміщення контейнерів, кількість останніх бажано збільшити до 3 шт.

Порядок виконання роботи

1. Надати рекомендації з різновиду і необхідної кількості контейнерів для збору сміття для районів міст із населенням 800 тис. та 150 тис. мешканців при щодобовому вивозі сміття. Житловий фонд міста обладнаний упорядкованими будинками, неупорядкованими будинками без водопроводу і каналізації з газовим опаленням. Середнє число мешканців районів у відповідних містах складає 500 і 100 чоловік.

2. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Якими методами виконують збір і видалення відходів при вивізній системі?

2. Для яких районів рекомендується система зі змінних контейнерів і контейнерах сміттєвозів з підйомно-змінними механізмами?

3. Охарактеризувати контейнери для сміття.

4. Які контейнери відповідають сучасним вимогам.

Лабораторна робота 6

Розрахунок майданчиків для розташування контейнерів накопичення відходів на житлових територіях

При планово-подвірній системі збору і видалення твердих побутових відходів зібране сміття тимчасово (до приїзду спецтранспорту) зберігається на спеціальних майданчиках, розташованих у житлових дворах.

Розміри майданчиків для тимчасового збереження визначаються обсягами питомого (добового) накопичення відходів, кількістю жителів, що обслуговуються, планованими обсягами збору харчових відходів та ін., вибором і наявністю технічних засобів для оснащення приміщень і створення нормальних умов праці двірника й обслуговуючого персоналу, періодичністю вивезення відходів.

Розміри майданчиків для тимчасового збереження побутових відходів визначаються відповідно до зразкової схеми їхнього розташування (див рис.1) у залежності від кількості одночасно використовуваних контейнерів. Приведені на рис. 1. розміри, крім довжини площадки, є загальними і не залежать від кількості встановленої на майданчиках тари. Висота огорожі становить 1600мм.



рис. 1 - Зразкові схеми розташування майданчиків для розміщення на них контейнерів з побутовим сміттям

Майданчики для тимчасового збереження чи збору відходів повинні мати тверде рівне асфальтоване або бетонне покриття з ухилом у бік проїжджої частини 0,02%, огороджені зеленими насадженнями з декоративних чагарників або іншими огородженнями (цегельними, сітчастими, бетонними). Відстань від місця розташування крайнього бачка до краю площадки повинне бути не менш 1 м на окремо розташованих ділянках, і не менш 1,5 м - на майданчиках, що безпосередньо примикають до автодоріг, і неогороджених площадках.

Майданчики під контейнери повинні бути віддалені від житлових будинків, дитячих закладів, місць відпочинку населення на відстань не менше 20 і не більше 100м. Вони повинні примикати безпосередньо до наскрізних проїздів.

При проектуванні і спорудженні площадок передбачають необхідні інженерні рішення відповідно до мийки їхнього покриття, а також зі збору і відводу стічних вод.

Приклад: Розрахувати для торгівельного комплексу загальну середньодобову кількість побутових відходів, кількість необхідних контейнерів для побутових відходів, що вивозяться 1 раз у 2 доби, та площу майданчику для їх розміщення. Торгівельний комплекс складається з:

- промтоварного магазину S=150м2;

- продтоварного магазину S=60м2;

- кафе (кількість блюд, що готуються в ньому - 30 найменувань);

- складських приміщень S=50м2;

- автостоянки на 20 машино-місць.

1. Середньодобове накопичення відходів для торгівельного комплексу складе:

2. Відповідно до малої отриманої кількості побутових відходів доцільним буде запропонувати систему зі змінних контейнерів і контейнерних сміттєвозів з підйомно-знімними механізмами у кількості:

шт.

3. Але, якщо торгівельний комплекс знаходиться поряд щільною житловою забудовою та і ще у великому місті, тоді раціональним буде рекомендувати систему незмінюваних контейнерів і сміттєвозів із пристроєм, що ущільнює сміття, й стрілою для підйому контейнерів із кількістю контейнерів:

шт.

4. На підставі отриманих розрахунків більш прийнятним є другий варіант системи контейнерів з точки зору їх мінімальної кількості та спрощеного обслуговування системи. Отже, згідно мал. 1., розраховуємо майданчик для розміщення одного контейнеру місткістю 750 л для побутових відходів.

.

Висновок

середньодобове накопичення відходів для торгівельного комплексу складає 0,4 м3/добу, тому доцільно запропонувати систему незмінюваних контейнерів і сміттєвозів із пристроєм, що ущільнює сміття, й стрілою для підйому контейнерів у кількості 1 контейнеру із загальною площею майданчику близько 7,5 м2.

Порядок виконання роботи

1. Розрахувати загальну середньодобову кількість побутових відходів, кількість необхідних контейнерів для побутових відходів, що вивозяться раз у 2 доби, та площу майданчику для їх розміщення для студентської столової (кількість блюд, що готується в ній - 28 найменувань) та складських приміщень S=50 м2.

2. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Чим визначаються розміри майданчиків для тимчасового збереження відходів?

2. Як повинні облаштовуватися майданчики для тимчасового збереження чи збору відходів?

3. На якій відстані від житлових будинків, дитячих закладів, місць відпочинку населення повинні розташовуватись майданчики під контейнери?

Лабораторна робота 7

Визначення числа сміттєвозів

Транспорт для вивозу сміття. Для збору та вивозу сміття ТПВ застосовують сміттєвози ємністю від 6 до 60 м3. Для ущільнення відходів - ущільнювачі з системою плит, обертаючого барабану та шнекові. У місцях, звідки важко вивезти сміття великими машинами, застосовуються невеликі сміттєвози, ємністю від 1 до 6 м3. Вони влаштовуються: на самохідних шасі з самоскидним кузовом відкритого чи закритого типу, з місцями для контейнерів з сміттям, у вигляді контейнерів, що тягнуться машиною. Випускаються також малі електросміттєвози, які можуть працювати без дозарядки, на протязі зміни. Із ростом міст, місця знезараження відходів віддаляються від міст, збільшується вартість перевезення відходів.

Тверді побутові відходи в більшості випадків вивозять спеціальним механізованим транспортом - сміттєвозами - при системі змінних контейнерів використовують контейнерні сміттєвози з підйомно-знімними механізмами типу М-30А, а при системі незмінюваних контейнерів - сміттєвози із пристроєм, що ущільнює сміття, й стрілою для підйому контейнерів типу КО-415 або КО-413 (див. табл. 7). Застосування сміттєвозів типу КО-413 доцільно при вивезенні на відстань до 30 км, при більшій відстані можна використовувати КО-415.

Таблиця 7

Технічна й експлуатаційна характеристика сміттєвозів

Найменування показників	Одиниця виміру	Модель машин
		М-30А	К0-413, КО-415
Технічна характеристика
Тип базового шасі	-	ГАЗ-53А	ГАЗ-53-02
Обсяг відходів, що вивозяться, автомашиною за один рейс при повному завантаженні	м3	До 6	До 11
Маса завантаженого автомобіля	кг	6290	6710
Маса не завантаженого автомобіля	кг	5090	4400
Експлуатаційна характеристика
Навантаження контейнерів з побутовим сміттям на сміттєвози	годин/м3 сміття	0,091	0,081
Розвантаження контейнерів на полігоні	годин/ 1 сміттєвоз	0,274	0,238
Мийка контейнерів	годин/ 1 сміттєвоз	0,238	0,150

Щоденну потребу в сміттєвозах для вивозу твердих побутових відходів розраховують за формулою (4):

, (4)

де Qc - обсяг відходів, що підлягають вивозу за добу, м3/добу;

В - добова продуктивність однієї машини, м3/добу;

k - коефіцієнт використання транспорту (приймається по нормативах, затвердженим для автогосподарств, у межах 0,7- 0,9).

Добова продуктивність автомашини визначається за формулою (5):

, (5)

де - кількість відходів, перевезених сміттєвозом за один рейс, м3;

п - кількість рейсів, що виконується за один робочий день.

Кількість рейсів залежить від часу, що витрачається на виконання різних технологічних операцій, і розраховується за формулою (6):

, (6)

де Тобщ. - загальна тривалість робочого дня (при однозмінному робочому графіку приймається 8 год), год.;

Т0 - час пробігу від гаража до місця роботи і назад (нульові пробіги), год.;

Тп.з. - час, затрачуваний на підготовчо-заключні операції в гаражі й на об'єкті, год.;

Тц - тривалість одного циклу роботи сміттєвоза, включаючи час навантаження і розвантаження, час на переїзди, маневри, на пробіг до місця розвантаження і назад до місця навантаження, год.

Тривалість одного циклу (див. табл. 7, 8) розраховують за формулою:

, (7)

де Тпогр. - час на навантаження сміттєвоза (до повного використання корисної місткості) з урахуванням витрат часу на під'їзд і маневрування до місць збору відходів, год;

Тразгр. - час на розвантаження сміттєвоза на місці знешкодження (з урахуванням маневрування), год.;

Тм.д. - час на мийку і дезінфекцію сміттєвоза на місці розвантаження, год;

Тпроб - час на пробіг сміттєвоза на місце знешкодження з району обслуговування і назад, год.

Таблиця 8

Норми часу на пробіг автомобілів

Тип дорожнього покриття	Розрахункова швидкість пробігу автомобіля, км/год	Норма часу на 1 км пробігу, ч
При роботі за містом
Удосконалене (асфальтобетонне, цементобетонне, брущате)	42	0,0263
Тверде (брукове, щебеневе, гравійне і ґрунтове поліпшене)	33	0,0334
Дороги природні ґрунтові	25	0,0441
При роботі в місті
Незалежно від типу покриття для автомобілів вантажопідйомністю, т:
- до 7	23	0,048
- 7 і вище	22	0,050

Примітка: до міських доріг відносяться:

- у великих містах - дороги на території міста і до 20 км включно за межами кільцевої автомобільної дороги,

- у великих містах - дороги на території міста і 10 км включно за встановленою границею міста,

- в інших містах (населених пунктах) - тільки дороги у встановлених границях міста (населеного пункту).

Приклад: Визначити щоденну потребу у сміттєвозах для міста з числом жителів 1 млн. чол.. Відстань від гаража до місця роботи в середньому становить 5 км, а до місця знешкодження з району обслуговування 10км. Час, що витрачається на підготовчо-заключні операції складає в середньому 20 хвилин.

1. Щоденна потреба у сміттєвозах визначається за формулою (4) з урахуванням кількості побутового сміття, що накопичується у даному місті усіма його жителями (див. табл. 4, 5):

сміттєвозів.

2. Оскільки за умовами задачі місто велике, то у даному випадку усереднено пропонується система незмінюваних контейнерів і сміттєвозів типу КО-415 або КО-413 із пристроєм, що ущільнює сміття, й стрілою для підйому контейнерів, тому добову продуктивність автомашини визначаємо виходячи з її характеристик (див. табл. 7):

м3/добу.

3. Кількість рейсів розраховуємо за формулою (6):

рейсів.

4. Тривалість одного циклу:

Висновок

щоденна потреба у сміттєвозах для міста з умовно прийнятими даними складає приблизно 70 штук.

Порядок виконання роботи

1. Визначити тижневу потребу у сміттєвозах для міста з числом жителів 800 тис. чоловік. Відстань від гаража до місця роботи в середньому становить 10 км, а до місця знешкодження з району обслужування 18 км. Час, що витрачається на підготовчі операції склада...