Современные тенденции мировой урбанизации

 

 

 

 

 

 

Мониторинг состояния  почв урбанизированных территорий

 

 

Мониторинг состояния  почв – система наблюдений за состоянием  загрязнения почв тяжелыми металлами  на урбанизированных территориях и  стойкими органическими веществами на орошаемых территориях и сельскохозяйственных угодьях.

 

 

Загрязнение почвы - привнесение  и возникновение в почве новых, обычно нехарактерных для нее  физических, химических или биологических  агентов или превышение в рассматриваемое  время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних  колебаний) концентрации перечисленных  агентов.

 

 

Программа мониторинга почв города. Размещение станций мониторинга за состоянием почв строится с учётом следующих факторов: охват основных типов ландшафтов с акцентом на социально значимые виды землепользования (жилые и рекреационные зоны); возможность оценки зон различной удалённости от потенциально опасных источников загрязнения (промышленных предприятий); учёт уже имеющиеся уровней загрязнения почв, установленных в результате ранее проведённых исследований (участки умеренного загрязнения, участки интенсивного загрязнения); расположение их в инфраструктуре города; возможность их сохранности в течение 10-15 лет.

 

 

Мониторинг производится не менее чем в 150 пунктах, размещенных  с учетом вышеуказанных факторов. Список показателей для мониторинга  состояния почв определяется действующими нормативными документами Роспотребнадзора с учетом списка приоритетных для города токсикантов. Кроме показателей плодородия почв, их санитарного состояния, необходим мониторинг за их деградацией и засолением. Мониторинг почв производится по следующим показателям: тяжёлые металлы с обязательными к определению 15 элементами 1,2,3 классов опасности для почв (1 класс: ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, цинк; 2 класс: никель, кобальт, хром, молибден, медь, сурьма; 3 класс: марганец, ванадий, стронций, барий);приоритетные органические токсиканты (бенз(а)пирен, полихлорированные бифенилы, хлорорганические пестициды, нефтепродукты);агро-физические и агро-химические параметры грунтов (рН, содержание гумуса, показатели плодородия),показатели деградации почв (плотность почв, каменистость, засоление),эпидемиологические показатели (индекс бактерий группы кишечной палочки, индекс энтерококков, наличие патогенных бактерий, яиц и цист геогельминтов).

 

 

 

 

 

 

Общегородские очистительные  сооружения

 

 

Очистка сточных вод является комплексом мероприятий, направленных на удаление загрязнений, которые находятся  в промышленных, а также в бытовых  сточных водах.

 

 

Очищение осуществляется в несколько этапов: - этап механический, - биологический этап, - физико-химический этап, - дезинфекция сточных вод (при  необходимости).

 

 

Механический этап На данном этапе поступающие на очистные сооружения сточные воды предварительно очищают, подготавливая их к очистке биологической. При этом задерживаются нерастворимые примеси.

 

 

Сооружениями для механической очистки являются: решетки (либо самоочищающиеся  фильтрующие устройства), сита, песколовки, отстойники первичные, элементы мембранные, септики. Потом сточные воды проходят сквозь песколовки, где под воздействием силы тяжести осаждаются мелкие частицы (бой стекла, шлак, песок и т.д.). Затем посредством жироловок  с поверхности воды удаляются  гидрофобные вещества. Как правило, песок из песколовок складируют и  используют в дорожных работах. Сточные  воды, очищенные вышеописанным способом, переходят к первичным отстойникам, где происходит выделение взвешенных веществ. После механической очистки  сточные воды очищаются от минеральных  загрязнений на 60%-70%, БПК5 при этом снижается на 30%. К тому же, благодаря  механическому этапу очистки  создается равномерное движение сточных вод, что позволяет избегать на биологическом этапе колебаний  объема стоков. Биологический этап На данном этапе подвергается деградации органическая составляющая сточных вод различными микроорганизмами (простейшими и бактериями). Существует несколько вариантов очистки биологической. В наши дни в основном применяют аэротенки (активный ил), биофильтры, метантенки (брожение анаэробное). Также на биологическом этапе сточные воды минерализуются, органические фосфор и азот удаляются, БПК5 снижается. Физико-химический этап Чтобы улучшить различные параметры очистки применяют разнообразные химические способы: хлорирование, озонирование, седиментация фосфора солями металлов. Так же применяют физико-химические способы – электрофлотацию. Дезинфекция С целью окончательной очистки сточных вод, которые предназначены для сброса в водоем либо на рельеф местности, используют ультрафиолетовое облучение либо обработка хлором на протяжении получаса.

 

 

Устройства водоочистки  мобильные В случае, когда требуется не постоянная очистка либо очистка небольших объемов сточных вод, используют мобильные станции водоочистки. Обычно они состоят из емкости обеззараживания, угольного фильтра, барбатера, циркуляционного насоса.

 

 

 

 

 

 

Современные технологии водоподготовки для питьевого водоснабжения  населения городов.

 

 

1. Удаление грубодисперсных  веществ путем отстаивания, фильтрования  с предварительной коагуляцией  или сочетания этих методов.

 

 

2. Коагулирование – удаление мелкодисперсной смеси.

 

 

3. Обеззараживание воды  – уничтожение находящихся в  ней патогенных микроорганизмов.

 

 

4. Стабилизация воды –  удаление из воды веществ, вызывающих  коррозию металла и бетона.

 

 

5. дегазация воды –  удаление растворенных в ней  газов.

 

 

6. Устранение привкусов  и запахов воды.

 

 

7. Перевод временной жесткости  в постоянную (импфирование воды)

 

 

Мембранные технологии на основе нанофильтрации по состоянию на сегодняшний день предлагает наиболее рациональный и экономичный способ решения поставленных задач.

 

 

Во-первых, благодаря простоте аппаратурного оформления и эксплуатации, нанофильтрация позволяет вывести на новый технический уровень уже имеющиеся водоподготовительные мощности, обеспечивая существенное улучшение качества обработанной воды одновременно с модернизацией устаревающей производственной инфраструктуры.

 

 

Во-вторых, движущими силами процесса внедрения мембранной технологии нанофильтрации в практику, являются:

 

 

а) ужесточение требований к содержанию в питьевой воде вторичных  продуктов дезинфекции, Crypto , Giardia , e - coli и других микроорганизмов (бактерий и вирусов)

 

 

б) требование обеспечивать высокую степень извлечения вредных  компонентов из воды (т.н. «барьерную сепарацию»)

 

 

в) сокращение природных ресурсов чистой воды

 

 

г) диверсификация свойств  нанофильтрационных мембран

 

 

В настоящее время активно  внедряется метод ультрафиолетовой обработки воды. Являясь по сути высокотоксичным микробиологическим оружием, ультрафиолет стремительно выдвигается в ряд наиболее эффективных с эколого-гигиенических позиций методов подготовки питьевой воды. Правда, одним из основных его недостатков, помимо энергозатратности, является отсутствие бактерицидного последействия. Для устранения этого недостатка предлагают сочетать УФ-обработку воды с введением небольших количеств ионов серебра или меди.

 

 

 

Хлор-ионной биоцидной обработки  воды, включающей улавливание хлора  из вентиляционных газов, а также  остаточного свободного хлора из раствором аммиачного комплекса  меди с последующим использованием полученного дезинфектанта.

 

 

Биоцидной обработки воды пероксидом водорода в присутствии  гомогенных или гетерогенных катализаторов, обладающих самостоятельными бактерицидными и бактериостатическими свойствами.

 

 

Озон-ионной обработки воды, минимизирующей дозы хлора и других хлорсодержащих веществ, используемых в качестве финишных дезинфекантов.

 

 

 

 

 

 

Мониторинг состояния  атмосферного воздуха урбанизированных территорий.

 

 

Московская система мониторинга  атмосферного воздуха начала создаваться  в 1996 г. по решению Правительства  Москвы. Информация об уровне загрязнения  атмосферного воздуха поступает с 30-ти автоматических станций контроля загрязнения атмосферы Автоматические станции контроля загрязнения атмосферы расположены во всех функциональных зонах города, начиная от чистых, фоновых территорий природных парков, и заканчивая городскими «очагами» загрязнения - автотрассами.

На автоматических станциях контроля загрязнения атмосферы  круглосуточно, в непрерывном режиме, измеряются средние двадцатиминутные концентрации 23-х химических веществ  и метеорологические параметры, определяющие условия рассеивания  примесей в атмосфере (скорость и  направление ветра, температура, давление, влажность, вертикальная компонента скорости ветра).

С Останкинской телебашни  поступают данные о профиле температуры  и ветра - главных метеорологических  характеристиках, от которых зависит, накапливается загрязнение в  приземном слое воздуха или интенсивно рассеивается. Данные о состоянии  атмосферного воздуха передаются в  режиме реального времени в информационно-аналитический  центр ГПУ «Мосэкомониторинг». В информационно-аналитическом центре осуществляется хранение, анализ и обработка данных мониторинга.

 

 

Дополнительными источниками  информации о качестве атмосферного воздуха являются передвижная экологическая  лаборатория и лабораторная база Департамента природопользования и  охраны окружающей среды города Москвы.

 

 

Территории, не охваченные стационарными  постами, но по которым поступают  жалобы населения, обследуются по специальным  программам с использованием возможностей передвижной лаборатории, которая  может работать и как стационарный пост, и проводить измерения в  движении, что важно при исследовании уровня загрязнения атмосферного воздуха  на автотрассах. Передвижная экологическая  лаборатория оснащена газоаналитическим  оборудованием для измерения  приоритетных загрязняющих веществ (оксид  углерода, оксиды азота, углеводороды, метан, озон и диоксид серы) в автоматическом режиме, аппаратурой для измерения  метеопараметров и системой автоматизированного  пробоотбора для отбора проб и последующий лабораторный анализ по веществам, содержание которых нельзя измерить автоматически.

Действующая система мониторинга  решает следующие задачи, связанные  с управлением качеством воздуха, в том числе: 1 контроль за соблюдением  государственных и международных  стандартов качества атмосферного воздуха; 2 получение объективных исходных данных для разработки природоохранных  мероприятий, градостроительного планирования и планирования транспортных систем; 3 информирование общественности о  качестве атмосферного воздуха и  развертывание систем предупреждения о резком повышении уровня загрязнения; 4 проведение оценки воздействия на здоровье загрязнения воздуха;5 оценка эффективности природоохранных мероприятий.

 

 

В целях выявления вклада города в загрязнение воздушного бассейна региона и оценки доли крупномасштабного  переноса в наблюдаемых концентрациях  в городе созданы две автоматические станции контроля атмосферного воздуха  за чертой города. Станции расположены  на территориях, удалённых от источников загрязнений на расстояние 50-60 км. от города с наветренной и подветренной стороны Москвы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прицины истощение подземных вод урбанизированных территорий

 

 

В городах имеют место  все возможные виды антропогенного воздействия на окружающую среду, встречаются  все известные типы загрязнения  подземных вод. На урбанизированных территориях помимо промышленного значительную роль играет загрязнение подземных вод коммунальными стоками. Кроме химического здесь часто присутствует радиоактивное, бактериальное, газовое и тепловое загрязнения. Для крупных городов характерно как значительное понижение уровней водоносных горизонтов, используемых для централизованного водоснабжения, так и повышение уровня грунтовых вод за счет утечек из водопроводной сети и уменьшения таких расходных статей водного баланса, как испарение и транспирация.

 

 

На урбанизированных территориях, как правило, присутствуют все факторы  изменения химического состава  подземных вод, связанные с понижением или повышением их уровня. Особое значение имеет процесс взаимодействия (в  результате подъема уровня) подземных  вод с техногенными отложениями. Также для городов характерно развитие электрохимических процессов. Этому способствует наличие под  землей большого количества металлических  конструкций и электрокабелей. Отдельным фактором воздействия на подземные воды в районе населенных пунктов является их эксплуатация в целях хозяйственно-питьевого водоснабжения.

 

 

Состояние подземных вод  в районе водозаборного сооружения определяется многими факторами: типом  водозабора, граничными условиями водоносного  горизонта, характером естественного  движения подземных вод, фильтрационной неоднородностью пород (плановой и  слоистой). Для водозаборов, эксплуатирующих  напорные водоносные горизонты, особое значение имеет конструкция буровых  скважин. Это связано с тем, что  при наличии выдержанного верхнего водоупора наиболее уязвимым местом для попадания в водоносный пласт загрязнения является затрубное пространство водозаборных скважин. В случае некачественной цементации обсадных труб возникают искусственные гидрогеологические окна, по которым загрязненные грунтовые воды могут беспрепятственно попадать в эксплуатируемый водоносный горизонт.