Оцінювання впливу "Львівводоканалу" на довкілля

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вода як корисна речовина біосфери і середовище, з якого зародилося і продовжує функціонувати життя, є головною частиною гідросфери. Вода регулює клімат планети, забезпечує господарську та промислову діяльність людей. Обмежені запаси прісної води ще більше скорочуються через їх забруднення. Значну небезпеку становлять стічні води, оскільки велика частина використаної води повертається у водні басейни у вигляді стічних вод.

Проблема утилізації каналізаційних відходів існує у великих і малих містах, розвинених і аграрних країнах. Основними способами позбавлення від них є: затоплення в океані; складування за містом; спалювання (Франція, Канада, Іспанія); використання як добрива, незважаючи на високий вміст важких металів (широкому застосуванню перешкоджають неестетичний вигляд, неприємний запах, небезпечність споживання овочів на удобреному в такий спосіб ґрунті через наявність у шламі яєць гельмінтів).

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Каналізаційні відходи це шлам, який утворюється у процесі очищення стічних вод на станціях водоочищення. Він збагачений органічними речовинами, біогенними елементами: нітрогеном, фосфором, калієм, кальцієм (2арокуі, Saliuk & Sytnyk, 2001; Biliavskyi, ВШ:Лепко & Navrotskyi, 2002).

Численні мегаполіси світу оточені чорними поясами муловими майданчиками з кеком чи осадом, який залишається після оброблення каналізаційних стічних вод.

Небезпечним є для ґрунту систематичне використання як добрив осадів стічних вод, забруднених важкими металами. Стічні води шкіряних, годинникових та інструментальних заводів істотно забруднені хромом, підприємства електронної промисловості кадмієм. З продуктами згоряння дизельного палива, мастильними матеріалами в довкілля надходить кадмій і цинк. Свинець потрапляє у ґрунт внаслідок викидів транспорту, що працює на бензині з домішкою антидетонатора тетраетилсвинцю.

За великих концентрацій важкі метали токсичні для ґрунтової фауни і рослин, оскільки діють як ферментні отрути, змінюючи метаболізм; впливають на проникність клітинних мембран; заміщують життєво важливі йони (ВоЬуІоу, et аі., 2014).

Рівень забруднення ґрунту та просторове поширення важких металів залежить від потужності підприємств-забруднювачів, якості перероблюваної сировини, технології виробництва, ефективності роботи очисних споруд. Постійне надходження важких металів у ґрунт спричинює формування зон підвищеної екологічної токсичності.

Мета роботи. Проаналізувати екологічні проблеми функціонування очисних споруд "Львівводоканалу". Провести дослідження стосовно впливу очисних споруд на територію підприємства, визначити вміст важких металів у осаді первинних відстійників та у ґрунті, що знаходиться у межі зони впливу цього техногенного об'єкта.

Результати та обговорення. Місто Львів розташоване вздовж головного вододілу між басейнами Балтійського та Чорного морів. Більша частина міста, зокрема центральна і північна, розташована у верхній частині басейну річки Полтви, котра впадає у річку Західний Буг, яка на території Польщі впадає в Балтійське море. У центральній і північній частині історично склалась загальнопливна система каналізації. У південній частині міста Львова домінує повна роздільна система каналізації. Каналізаційні стоки з південної частини міста, яка розташована в басейні Чорного моря, перекачують через вододіл каналізаційні насосні станції та разом із каналізаційними стоками решти міста вони самопливом течуть до міських очисних споруд. Річка Полтва протікає майже через усе місто Львів та через центр міста. Практично всі стоки міста скидались у річку, яка перетворилась у стічну канаву. Тому приблизно з 1890 р. річку почали закривати в колектор. Тому колектор Полтви є основним каналізаційним колектором міста Львова, по якому стоки потрапляють на очисні споруди. Паралельно колектору Полтва прокладено IV каналізаційний колектор. Каналізаційні споруди міста Львова складаються з двох технологічних ліній, які розташовані на правому і лівому берегах річки Полтва.

Господарсько-побутові, виробничі та дощові стоки міста по закритому колектору Полтва та IV каналізаційному колектору потрапляють на каналізаційні очисні споруди проектною потужністю 490 тис. м3/добу. Повне найменування очисних споруд "Очисні споруди каналізації м. Львова".

На очисних спорудах здійснюється механічне і біологічне очищення стоків міста за допомогою піскопасток, первинних відстійників, аеротенків, вторинних відстійників. В аеротенках під дією аеробних бактерій-мінералізаторів відбувається мінералізація розчинених колоїдних органічних речовин способом біологічного окислення. Для діяльності аеробних бактерій-мінералізаторів необхідний кисень, який надходить з атмосферним повітрям під певним тиском в об'ємі 6-12 м3 повітря на 1 м3 стічних вод залежно від її забруднення.

Очисні споруди каналізації складаються з двох окремих технологічних ліній і розміщені в північно-східній частині міста. Вони займають площу 111 га в долині річки Полтва. Одна технологічна лінія очисних споруд розміщена на правому березі, друга на лівому березі: майданчик КОС-1, майданчик КОС-2. екологічний токсичність каналізаційний

Відходи очищення стічних вод, пісок та інші мінеральні домішки видаляються з піскопасток із фракціями понад 0,35 мм на 85-90 %. Ефект освітлення стічних вод повинен досягати 40-50 %, ущільнення осаду до 92-94 %. Вологість осаду з мулових майданчиків не повинна перевищувати 70-80 %. За добу очищується в середньому 436 тис. м3 стічних вод і одержується відходів: пісок 2,01 т; осад 149 т. Після очищення стічної води є відходи (в середньому): пісок 740-800 т/рік; сирий осад і мул 4900-5400 т/рік; сміття з решіток 40-50 т/рік.

Осад первинних відстійників подається в цех механічного зневоднення на центрифуги і на мулові майданчики. На біохімічну активність мікроорганізмів активного мулу мають вплив такі чинники: температура, рН, наявність і концентрація токсичних речовин, концентрація кисню і ін. Ефективне очищення стічних вод відбувається за рН 6,5-8,5. Температура стічних вод може змінюватись від 2-5 до 25-35оС. Мікроорганізми активного мулу мають властивість авторегулювати рН середовища. Деякі СПАР (сполуки поверхнево активних речовин) важко видаляються біологічним шляхом зі стічних вод і токсичні для бактерій активного мулу, внаслідок чого порушується біологічне очищення річок від забруднень. Це робить воду нездатною для приготування їжі та розведення риби. Забруднення, які містяться у промислових стоках, окислюються у природних водах, що пов'язано із споживанням розчиненого у воді кисню, тому використовують такі показники, як хімічне (ХСК) та біологічне (БСК) споживання кисню, які контролюють працівники санітарної лабораторії підприємства. Багато хімічних елементів та сполук негативно впливають на процеси біохімічного очищення. Значні концентрації фенолу, формальдегіду та інших антисептиків спричиняють денатурацію білків протоплазми, а ефір і ацетон руйнують оболонку живих клітин. Особливо токсичними є солі важких металів, які за ступенем токсичності можна розмістити у ряд: Sb>Ag>Cu>Hg>Co>Ni>Pb>Cr>Cd>Zn>Fe. Аналіз якості води здійснюють лаборанти ЛМКП "Львівводоканал". У табл. 1 подано вміст важких металів у початковій стічній воді, що надходить на КОС-1 і КОС-2.

З табл. 1 видно, що початкова стічна вода містить такі важкі метали, як залізо та цинк. Концентрація заліза у стічній воді не перевищує норми ГДК і становить: КОС-1 0,94 ГДК; КОС-2 0,85 ГДК. Концентрація цинку перевищує гранично допустиму концентрацію і становить: КОС-1 3,72 ГДК; КОС-2 3,66 ГДК. У табл. 2 подано вміст важких металів у очищеній стічній воді, що надходить з КОС-1 та КОС-2. З таблиці видно, що очищена стічна вода не містить важких металів, окрім заліза, концентрація якого не перевищує ГДК: КОС-1 0,1 мг/дм3; КОС-2 0,8 мг/дм3 при ГДК 1,0 мг/дм3.

ГОСТ 17.4.1.02-83 (1983) містить класифікацію важких металів за класом небезпечності, у якій враховано їх токсичність, гранично допустиму концентрацію у ґрунті, міграційні властивості. До І класу небезпечності віднесено As, Cd, Hg, Pb, Zn; до ІІ класу небезпечності B, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr; до ІІІ класу небезпечності віднесено V, W, Mn, Sr. Після проведення досліджень з визначення вмісту важких металів у мулі з первинних відстійників, а також у ґрунтах, які знаходяться у зоні впливу "Очисних споруд каналізації м. Львова", було прийнято саме цю класифікацію.

Для оцінювання шкідливої дії важких металів у ґрунті введено відповідні ГДК: 1) ГДК валового вмісту важких металів в орному шарі ґрунту та рослинній масі, мг/кг; 2) ГДК рухомих форм важких металів у ґрунті, мг/кг; 3) кларк важких металів у ґрунті, мг/кг.

Табл. 1

Табл. 2

Для загальної характеристики стану ґрунтів і їх потенційної небезпеки використовують валовий вміст важких металів у ґрунті, тоді як вміст рухомих форм вказує на рівень їх токсичності. У табл. 3 показано вміст важких металів в осаді первинних відстійників. Відбір проб ґрунтів, відходів проведено відповідно до вимог ГОСТ 17.4.3.01.-83 "Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб" (GOST17.4.3.01, 1983), ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа" (GOST17.4.4.02, 1984).

Нормований вміст гранично допустимих концентрацій (ГДК) показників у табл. 3 наведено відповідно до ГОСТ 17.4.3.01.-83 "Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб", [САНПиН 42-128-4433-87] "Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве" (SANPiN42-128-4433, 1987), [ПДК № 3210-85] "Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДК)" (PDK № 3210, 1985). Під час вимірювання застосовано спектрофотометр атомно-абсорбційний С-115-М1.

З табл. 3 видно, що вміст рухомих форм свинцю, що належить до І класу небезпечності, незначно перевищує норму: концентрація рухомих форм РЬ становить 6,1 мг/кг при ГДК=6,0 мг/кг. Вміст кадмію незначно перевищує норму: концентрація рухомих форм Cd становить 1,05 мг/кг при ГДК=1,0 мг/кг. Вміст цинку: концентрація рухомих форм 2п значно перевищує ГДК і становить 6,6 ГДК.

У табл. 4 наведено вміст важких металів на території, що знаходиться біля мулових майданчиків очисних споруд. Вміст важких металів на території біля мулових майданчиків очисних споруд є показником екологічного стану цієї території.

Табл. 3

Лабораторно-аналітичні дослідження важких металів у ґрунтових зразках проводили на спектрофотометрі атомно-абсорбційному С-115-М1.

З табл. 4 видно, що на території, що знаходиться на захід від мулових майданчиків, є перевищені норми за вмістом важких металів (див. табл. 4): мідь 4,89 мг/кг (1,63 ГДК); нікель 10,04 мг/кг (2,51 ГДК); свинець 13,17 мг/кг (2,2 ГДК); хром - 20,10 мг/кг (3,35 ГДК); цинк - 46,12 мг/кг (2,01 ГДК). Концентрація кадмію становить 2,15 мг/кг, що перевищує фонову концентрацію у 43 рази. Ці важкі метали належать до І та ІІ класу небезпеки.

На території, що знаходиться на північ від мулових майданчиків, виявлено перевищення: кадмію - 1,84 мг/кг (у 3,68 раза більше за фоном); міді 6,52 мг/кг (2,17 ГДК); свинцю 16,64 мг/кг (2,77ГДК); хрому - 10,08 мг/кг (1,68 ГДК); цинку - 26,12 (1,14 ГДК).

У табл. 4 показано результати фізико-хімічних досліджень ґрунту, які полягають у визначенні амонію обмінного, фосфору (рухомі форми), нітратів, сульфатів, хлоридів. Під час вимірювання застосовано спектрофотометр атомно-адсорбційний С-15-М1. Нормований вміст ГДК наведено відповідно до (GOST17.4.3.01, 1983).

З табл. 4 видно, що перевищень ГДК та фонових концентрацій щодо амонію обмінного, фосфору (рухомі форми), нітратів, сульфатів, хлоридів в об'єднаній пробі ґрунту на північ від мулових майданчиків не виявлено.

Табл. 4

Дослідження показали, що стічна вода, що надходить на КОС-1 та КОС-2 містить такі важкі метали, як залізо та цинк. Концентрація заліза у стічній воді не перевищує норми ГДК і становить: КОС-1 0,94 ГДК; КОС-2 0,85 ГДК. Концентрація цинку перевищує гранично допустиму концентрацію і становить: КОС-1 3,72 ГДК; КОС-2 3,66 ГДК. Очищена стічна вода не містить важких металів, окрім заліза, концентрація якого не перевищує ГДК: КОС-1 0,1 мг/дм3; КОС-2 0,8 мг/дм3 при ГДК 1,0 мг/дм3.

В осаді первинних відстійників є перевищення норм за цинком, що належить до І класу небезпечності: концентрація рухомих форм 2п значно перевищує ГДК і становить 6,6 ГДК. Перевищення норм кадмію та свинцю незначне.

Вміст важких металів на території біля мулових майданчиків "Очисних споруд каналізації м. Львова" є показником екологічного стану цієї території. На територіях, що знаходяться на захід та на північ від мулових майданчиків, є перевищені норми вмісту важких металів: кадмію, міді, нікелю, свинцю, хрому, цинку. Ці важкі метали належать до І та ІІ класів небезпеки.

Не виявлено перевищень ГДК та фонових концентрацій з амонію обмінного, фосфору (рухомі форми), нітратів, сульфатів, хлоридів в об'єднаній пробі ґрунту на північ від мулових майданчиків.

Література

1. Biliavskyi, H. O., Butchenko, L. I., &Navrotskyi, V. M. (2002). Osnovy ekolohii: teoriia ta praktykum. Kyiv: Libra. 352 p. [In Ukrainian].

2. Bobylov, Yu. P., Bryhadyrenko, V. V., Pakhomova, O. Ie. (Ed.), et al. (2014). Ekolohiia. Kharkiv: Folio. 666 p. [In Ukrainian].

3. GOST 17.4.3.01.-83. Ohranaprirody. Pochvy. Obshhie trebovanija k otboruprob. [In Russian].

4. GOST 17.4.4.02-84. Ohrana prirody. Pochvy. Metody otbora i podgotovki prob dlja himicheskogo, bakteriologicheskogo, gel'mintologicheskogo analiza. [In Russian].

5. PDK № 3210-85. Predel'no dopustimye koncentracii himicheskih veshhestv v pochve (PDK). [In Russian].

6. SANPiN 42-128-4433-87. Sanitarnye normy dopustimyh koncentracij himicheskih veshhestv v pochve. [In Russian].

7. Zapolskyi, A. K., Saliuk, A. I., & Sytnyk, K. M. (Ed.). (2001). Osnovyekolohii. Kyiv: Vyshcha shkola. 358 p. [In Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru