Визначення нормативних якісних та кількісних характеристик поверхневого стоку

Жукова Олена Григорівна

кандидат технічних наук, доцент кафедри охорони праці та навколишнього середовища

Ротозій Анна Юріївна

студентка 4 курсу спеціальності 183 «Технології захисту навколишнього середовища»

Лубніна Анна Максимівна

студентка 2 курсу спеціальності 101 «Екологія» Київський національний університет будівництва і архітектури

Визначення нормативних якісних та кількісних характеристик поверхневого стоку

Формування поверхневого стоку залежить від умов рельєфу місцевості, а витрата стоку - від розмірів водозбірної площі басейну і характеру використання його території. Межі водозбірної площі басейну визначають на топографічному плані з урахуванням рельєфу місцевості і проводять їх по вододільним гребенях, розташованим на перетині двох схилів, один з яких звернений до головного тальвегу конкретної водозбірної площі. Головний тальвег басейну має вихід в більш значні за розмірами тальвеги, струмки і річки.

В межах водозбірної площі формуються зливовий стік і стік весняного сніготанення. У містобудівній практиці організацію поверхневого стоку розглядають в межах порівняно невеликих водозбірних площ (300, 500, 1000 га), в яких найбільші витрати будуть формуватися від зливового стоку. На незабудованій території, розташованої в природних умовах стоку, основними напрямками відведення поверхневого стоку будуть тальвеги невеликих басейнів. В процесі забудови і благоустрою міської території природна система водовідведення порушується. Натомість її створюють організовану закриту систему водовідведення.

Основним завданням організації стоку є збір і видалення з території міста дощових, зливових і талих вод шляхом вертикального планування міських територій, збору цих вод водовідвідними системами і пристроями та відведення зібраних вод у водойми або інші місця за межами території міста.

У містобудівній практиці зазвичай розглядають організацію поверхневого стоку в межах порівняно невеликих водозбірних площ, в яких максимальні витрати будуть формуватися головним чином від зливового стоку.

В процесі забудови і благоустрою міської території природна система водовідведення порушується. Натомість її створюють нову організовану систему водовідведення.Головні колектори басейну розташовують в смузі, вільної від міської забудови, тобто в межах червоних ліній вулиці, або в спеціально виділеній для цих цілей технічної смузі, розташованої у напрямку тальвегом басейну стоку. Ця умова враховують в плануванні міста.

Бічну мережу відсотків проектують відповідно до наміченої плануванням міської території. В межах забудованої і впорядкованій території витрата стоку може збільшуватися в кілька разів (3-4 рази) в порівнянні з витратою стоку, який формується з незабудованої і невпорядкованою території.

Екологічний стан водних ресурсів тісно пов’язані з економікою та розміщенням продуктивних сил, соціальними і побутовими умовами життя. Донбас – один з промислових районів країни, де суттєво змінене природне середовище викидами забруднюючих речовин в атмосферу та водойми. Так, коефіцієнт скидання шкідливих речовин у водойми складає 24,4 м³/Га (в регіоні промислового Придніпров’я – 104,6 м³/Га, Західного Полісся -2,0 м³/Га, Українських Карпат – 9,0 м³/Га, Поділля – 2,9 м³/Га, Київського Придніпров’я – 5,4 м³/Га, Лівобережного Придніпров’я – 8,2 м³/Га, Причорномор’я – 17,6 м³/Га, Криму – 8,8 м³/Га).

У ХХ-ХХІ ст. у межах біосфери з’явилися так звані пріоритетні екотоксиканти – найбільш токсичні ксенобіотики для природних систем, для яких характерна здатність до накопичення у трофічних ланцюгах, екотоксична стійкість знаходження у природному навколишньому середовищі. Серед показників токсичності стосовно людей автори відмічають: канцерогенність, мутагенність, репродуктивність та ендокринний статус впливу тощо. До приорітетних ксенобіотиків, які знаходяться у водному басейні річки, відносять важкі метали, леткі феноли, синтетичні поверхнево активні речовини (СПАР), нафтопродукти.

Під впливом речовин антропогенного походження (специфічних модифікуючих (антропогенних) факторів) відбувається процес

трансформації гідроекосистем, який схематично можна представити як послідовність певних стадій:

• при перевищенні водного техногенного навантаження за гранично допустимими концентраціями (ГДК) по індивідуальним та сумарним показникам змінюється хімічний склад води, що у подальшому призводить до змін показників, які характеризують стан гідробіоценозів, але зберігаються основні структурні параметри самоорганізації гідроекосистем;


• структурна перебудова гідроекосистем починається при перевищенні техногенного навантаження за ГДК в 3-5 разів;


• на стадії появи деградаційних процесів водних систем (при перевищенні ГДК в 6-7 разів) змінюється біологічна структурна організація гідроекосистем, знижується саморегулююча здатність;


• на стадії якісного виснаження водних систем (перевищення кратності ГДК по відношенню до «фонового» стану в 10 разів) знижується не тільки саморегулююча, але й асимілююча здатність тощо.

Таким чином, внаслідок дії специфічних модифікуючих (антропогенних) факторів, з урахуванням наших даних, відбуваються такі процеси:

• при перевищенні кратності ГДК забруднюючих речовин на першій стадії внаслідок забруднення водного басейна відбувається зміна хімічного складу водних систем;


• вплив екотоксикантів на біоту проявляється в двох взаємопротилежних тенденціях: ушкоджуюча дія полютантів та пристосувальні реакції гідробіонтів на зміни середовища свого існування;


• рівень інтоксикації на біоту залежить від таких чинників, як фізико-хімічна структура полютантів, токсичність, концентрація та час їх дій, екологічний стан гідроекосистем в момент дії ксенобіотиків, інтенсивность внутрішньоводоймних процесів;


• порушення динамічної рівноваги гідроекосистем за рахунок дії спеціалізованих модифікуючих (антропогенних) факторів; порушення структурно-функціональної самоорганізації гідроекосистем в процесі їх розвитку;


• порушення екобезпечного розвитку водного басейну річки через переваги деградаційних процесів над можливістю асимілюючої здатності гідроекосистем.

Хімічні аспекти екологічної безпеки процесу розвитку водних об’єктів за умов дії модифікуючих факторів. Дослыдники констатують, що для оцінки екобезпечного розвитку водних систем важливим є комплексний характер досліджень, який дозволяє показати причинно-наслідкові зв’язки розвитку природних систем як функціональної і просторової одиниці біосфери. В роботах також відмічено, що, якщо предметом досліджень є водні екосистеми, то найбільш повно вивчаються гідробіоценози через їх функціональні ролі в розвитку водних систем. Такі висновки спираються на базові уявлення щодо біологічних систем та їх ролі у функціонуванні гідроекосистем. Крім того, при переході від окремого організму до гідробіоценозу змінюється механізм внутрішньої регуляції, який принципово інший. Пояснення цьому можуть бути такі факти:

• існування окремих живих організмів підтримується за рахунок фізіологічних та біологічних процесів та швидкості їх протікання, а формування абіотичного середовища відбувається за рахунок змін структурної самоорганізації водних систем;


• функціонування гідроекосистем підтримується через взаємозв’язки та взаємодії екологічних та специфічних модифікуючих (антропогенних) факторів, появою природно-антропогенної системи (ПАС). В обох випадках характеризується залежність впливу в системі «вплив екотоксиканта – ефект дії». Зону між критичними значеннями дії факторів називають зоною толерантності (виживання) екосистем стосовно дії модифікуючих факторів. Для нормальної життєдіяльності та забезпечення стійкого розвитку кожний чинник впливу повинен не виходити за межі критичних точок (закон оптимуму). В гідроекосистемах, де механізм

саморегуляції їх розвитку дифузний або стохастичний, відносна стабільність функцій між екологічними та антропогенними факторами підтримується в умовах нестабільності біотичної складової та їх адаптивних можливостей із врахуванням змін структурної самоорганізації річкових екосистем. Водночас при переході від окремого організму до гідробіоценозу та водних екосистем змінюється механізм внутрішньої регуляції, який принципово інший.

В біосистемах, де існування окремих живих організмів підтримується за рахунок швидкості протіканні фізіолого-біологічних процесів, а формування абіотичного середовища відбувається за рахунок змін структурної самоорганізації екосистем. В той же час функціонування водних екосистем підтримується в наслідок функціональної взаємозалежності нідробіонтів в умовах дії на них модифікуючих факторів та виникнення природно-антропогенного середовища.

Список використаної літератури:

1. Васюкова Г.Т. Екологія / Г.Т. Васюкова, О.І. Грошева.– К.: Кондор. – 2009. 524с.


2. Удод В.М. Пріоритетні екотоксиканти та їх вплив на навколишнє природне середовище/ В.М. Удод, М.Ю. Яців. – К.: КНУБА. – -40с.


3. Удод В.М. Екологічний підхід в оцінці ефективності внутрішньоводоймних процесів водних систем річок Кальміус та Інгулець / В.М. Удод, І.Л. Вільдман, О.Г. Жукова// Вісник КрН ім. М. Остроградського. – - Вип. 2(85). – С. 161 – 166.


4. Удод В.М. Регионально-экологический поход к оценке возможных последствий загрязнения водного басейна р. Кальмиус / В.М. Удод, Е.Г. Жукова // Химия и технология воды. – 2015. – Вып. 1, том 37. – с. 93-99.


5. Сухарєв С.М. Основи екології та охорони довкілля/ С.М.Сухарєв, С.Ю. Чундак, О.Ю. Сухарєва. -К.: Центр навчальної літератури. – 2006. - 394с.