Организационно-экономические механизмы оптимизации системы водоснабжения г. Харькова

Размещено на Allbest.ru

Рассмотрена проблема водопользования на урбанизированных территориях и влияние коммунальной сферы на качество водных объектов города. Предложена балансово-статистическая модель для установления зависимости между качеством воды р. Лопань - приемника сточных вод и количественным и качественным составом сточных вод городских очистных сооружений г. Харькова. Результаты показали, что можно сократить потребление водных ресурсов коммунальной сферой города через систему организационно-технических мероприятий, что позволит экономить финансовые ресурсы города и снижать воздействие на водные объекты и смежные территории, которые являются для Харькова по сути рекреационными.

водопользование урбанизированная территория

Вода является уникальным природным ресурсом, который вовлечен во все без исключения сферы человеческой деятельности.

Интенсивное использование водных объектов приводит к ухудшению их качественных характеристик, истощению и непосредственно влияет на последующие циклы водопользования, отражаясь на экономической ситуации в регионе.

В рамках одного подхода или методики невозможно учесть все изменения параметров отдельных элементов водных ресурсов на процессы потребления или использования воды человеком. Поэтому следует говорить о нескольких аспектах проблемы. Первое - зависимость уровня потребления и загрязнения возвратных вод и состояние водных объектов-приемников. Второе - влияние полученного уровня загрязнения на последующие циклы использования водных ресурсов. Третье-оценка изменения экономической ситуации на локальном и региональном уровнях.

Высоким, по сравнению со странами западной Европы, является уровень водопотребления в жилом секторе Украины, который составляет, в зависимости от региона, 204-478 л/чел/сут. (Хомко, 2004).

Сбрасываемые сточные воды непосредственно влияют на качество воды в водном объекте - приемнике сточных вод, что становится причиной дополнительных финансовых вложений в улучшение экологической ситуации.

Исследования по влиянию уровня водопотребления на экологическую и экономическую ситуацию региона развиваются с конца 70-х начала 80-х годов прошлого столетия. Тогда учеными различных научно-исследовательских институтов СНГ. Тогда были разработаны инженерно-технические мероприятия по рациональному водопользованию, создана нормативно-правовая база.

Современные научные исследования по разработке экономического и нормативно-правового механизма водосбережения в основном связаны с проблемой тарификации коммунальных услуг. Такой односторонний подход к рациональному использованию воды в городском хозяйстве не стимулируют предприятие снижать издержки производства и объем потребляемой и отпускаемой потребителям воды.

Недостаточное внимание уделяется эколого-экономическим факторам водопотребления в коммунальном хозяйстве.

А ведь в сформировавшихся новых экономических условиях, развитии экологических принципов, необходим пересмотр существующих положений в области водосбережения, разработка моделей водопользования с учетом перехода общества на устойчивое развитие.

Сегодня в структуре потребления питьевой воды в г. Харькове (крупном промышленно-агломерационном центре Украины с населением около 1, 5 млн. жителей) на долю промышленного водопотребления приходится 15%, а хозяйственно-бытового - 85%.

Для экономической оценки влияния уровня водопотребления на состояние окружающей среды региона важно определить экологические факторы.

Для оценки влияния коммунальной сферы, а именно, хозяйственно-бытового водопотребления в г. Харькове и сброса городских сточных вод на качество воды в водном объекте-приемнике (р. Лопань), была разработана балансово-статистическая модель.

Река Лопань является приемником хозяйственно-бытовых сточных вод, прошедших очистку на городских Диканевских очистных сооружениях (ДОС). Как показывают результаты ранее проведенных исследований (Догадина, 1989; Золотарева, 1971), р. Лопань относится к высокоэвтрофированным водным объектам. Санитарное состояние р. Лопань неудовлетворительное и по качественному составу относится к 7 классу (вода чрезвычайно грязная).

Основными источниками загрязнения р. Лопань является поверхностный сток с территории жилой застройки и промышленных предприятий, а также сброс коммунально-бытовых и производственных сточных вод.

Для оценки современного состояния р. Лопань по гидрохимическим показателям использовались ежемесячные данные за период 2000-2003 гг по контрольным створам: створ №1 - 1км выше по течению реки от г. Харькова, створ №2 - 0, 1км выше устья р. Лопань, ниже сброса сточных вод с ДОС.

Согласно проведенной оценке, на участке реки, ниже сброса сточных вод ДОС отмечается повышение концентрации загрязняющих веществ по следующим показателям: взвешенные вещества, азот аммонийный, БПКполн, минерализация, азот нитритный, азот нитратный, сульфаты, фосфаты, хлориды, медь, ХПК, фенол, наблюдается повышение кислотности (превышение ПДК в 1, 5-2 раза).

Качество воды в рассматриваемых контрольных створах реки по гидрохимическим показателям не соответствует хозяйственно-бытовой и рыбохозяйственной категориям водопользования.

Целью проведенного исследования является установление зависимости между качеством воды в контрольном створе, расположенном ниже сброса сточных вод и составом сточных вод, сбрасываемых в водных объект после очистки на городских очистных сооружениях.

С этой целью по выборке (хі; уі), где х - величина, которая характеризует техногенную нагрузку, у - характеристика реакции водного объекта, оцениваются параметры функции регрессии f (x), что позволяет прогнозировать вероятные значения характеристики водного объекта у, вызванные техногенной нагрузкой х.

В качестве расчетной аналитической модели была принята линейная регрессионная модель:

Сксi=b0+b1, i x1, i + b2, i x2, i+е г/м3,

где Сксi - концентрация i - го загрязняющего вещества в контрольном створе, расположенном ниже сброса сточных вод, г/м3, которая формируется под влиянием x1, i, x2, i- факторов.

b0 - коэффициент, характеризующий поступление загрязняющих веществ от других источников;

b1 - коэффициент, учитывающих влияние сброса сточных вод, в данном случае от ДОС

b2 - коэффициент, учитывающий влияние стока реки на качество воды в контрольном створе;

е - величина случайных влияний.

Среди факторов, оказывающих значительное влияние на формирование качества воды в рассматриваемом контрольном створе выделены: x1 - фоновое состояние водного объекта, x2 - поступление загрязняющих веществ со сточными водами.

Использовались среднемесячные данные о качестве воды в р. Лопань в контрольном створе, расположенном на расстоянии 0, 1 км выше устья, за последние пять лет, по 18 гидрофизическим и гидрохимическим показателям.

На основании проведенного статистического анализа (Выставная, 2006) были получены значения параметров b0; b1; b2 для загрязняющих веществ (табл. 1).

Таблица 1 - Значения параметров регрессии для загрязняющих веществ

Таким образом, в контрольном створе, расположенном ниже сброса сточных вод с городских очистных сооружений, качество воды формируется за счет поступления загрязняющих веществ с территории города. Влияние стока реки незначительно по рассматриваемым загрязняющим веществам (табл. 1). Анализ показал, что значимое воздействие на формирование качества воды в р. Лопань оказывает поступление загрязняющих веществ со сточными водами ДОС, в основном по показателям: нитриты и аммоний солевой. Азотсодержащие вещества приводят к развитию процесса эвтрофикации водного объекта. Предварительные исследования также показали, что при сокращении объемов водопользования снижается концентрация азотсодержащих загрязняющих веществ в контрольном створе.

Разработанная модель также дает возможность следить за изменением качества воды в реке, которое оценивается по гидрохимическим показателям, при изменении объемов водопользования.

Используя полученные параметры можно провести эколого-экономическую оценку влияния уровня водопотребления и сброса городских сточных вод на состояние водного объекта и условия водопользования. В настоящее время нет единой универсальной методики оценки ущерба загрязнения водного объекта. Для эколого-экономической оценки могут быть использованы сборы за сброс сточных вод, методы оценки эколого-экономического ущерба (Основи, 2005). В зависимости от основных факторов восприятия (Методи, 2004), основными структурными элементами ущерба являются:

- материальный ущерб, наносимый производственному капиталу и объектам муниципального хозяйства;

- ущерб здоровью и жизни людей, обусловленный воздействием загрязненной окружающей среды на уровень заболеваемости и смертности населения, на сокращение продолжительности активной жизнедеятельности и на снижение уровня производительности труда;

- ущерб природным ресурсам и экологическим системам, а также отраслям народного хозяйства, использующим природные ресурсы в качестве основных факторов производства.

Произведен расчет укрупненных показателей изменения ущерба от загрязнения водного объекта коммунальными сточными водами (Оценка, 2001) и расчет сокращения издержек водоподготовки и водоочистки связанный со снижением объемов хозяйственно-бытового водопотребления от 350 л/сут на человека до 250 и 150 л/сут/чел (табл. 2).

Таблица 2 - Показатели снижения уровня хозяйственно-бытового водопотребления

Снизить уровень водопотребления в жилом секторе можно с помощью различных мероприятий (табл. 3).

Таблица 3 - Мероприятия по снижению водопотребления в коммунальном хозяйстве

На основании проведенных исследований доказано влияние именно коммунальной сферы на загрязнение водного объекта города - р. Лопани. Результаты показали, что можно сократить потребление водных ресурсов коммунальной сферой города через систему организационно-технических мероприятий, что позволит экономить финансовые ресурсы города и снижать воздействие на водные объекты и смежные территории, которые являются для Харькова по сути рекреационными.

В дальнейшем необходимо провести более подробный эколого-экономический анализ, учесть не только прямые, но и косвенные эффекты изменения структуры коммунального водоснабжения.

Литература

Хомко В. Є., Царинник О. Ю. Скорочення водоспоживання населенням - приоритетний шлях до зменшення втрат води//Інформаційний бюллетень Держжитлокомунгоспу. - Січень 2004. - № 1. - С. 24-27.

Догадина Т. В. и др. Санитарно-биологическое состояние р. Лопань в черте г. Харькова//Вестник Харьковского унивесритета, 1989 - № 330.

Золоторева Л. И. Санитарно-гигиеническая характеристика вод в г. Харькове//Рациональное использование и охрана водных ресурсов Харьковской области: Сб. научн. тр. /Под ред. В. Р. Лозаннского. Х. : Изд-во ВНИИВО, 1971. - С. 16-21.

Выставная Ю. Ю. Оценка влияния сброса сточных вод на качество воды в р. Лопань//Науковий вісник будівництва. - № 35. - Харків. : ХДТУБА., 2006. - С. 234-238.

Методи оцінки екологічних втрат. Монографія/За ред. д. е. н. Мельника Л. Г. та к. е. н. Карінцевої О. І. - Суми. : Університетська книга, 2004. - 288 с.

Основи екології. Екологічна економіка та управління природокористуванням: Підручник/За заг. ред. д. е. н. Мельника Л. Г. та к. е. н. Шапочки М. К. - Суми: ВТД „Університетська книга”, 2005. - 759 с.

Оценка экономического ущерба от загрязнения водного бассейна//Телиженко А. М., Лукьянихин В. А., Лукьянихина Е. А. - С. : Изд-во СумГУ, 2001. - 68 с.

Размещено на Allbest.ru