4078

формирования поверхностного стока и его отведения, поэтому в работе они не рассматривались.

*) проектная _по ТЭО

фактическая по материалам ПДВ

**) в таблице приняты следующие сокращения взвешенные вещества - ВВ, углеводороды суммарные - СН, нефтепродукты - Н/П

***) расчетная величина определена нами согласно удельным концентрациям принятым по «Временным рекомендациям по проектированию сооружений для очистки поверхностного стока с территорий промышленных предприятии и расчету условий выпуска его в водные объекты» (взвешенные вещества 500-2000мг/л, нефтепродукты 30-70мг/л)

12

В главе с использованием нормативной методики выполнен расчет потерь нефтепродуктов из-за стекания со стенок заправочных пистолетов и сливных шлангов бензовозов в зависимости от объема реализации топлива. Расчетным путем установлено, что за год потери нефтепродуктов на объектах исследования могли составлять от 0,8 до 2,7 т., однако нельзя забывать, что часть из них убирается после засыпки песком, существенная часть испаряется, а оставшаяся часть становится источником загрязнения поверхностною стока.

Основу для последующих теоретических исследований по проблеме загрязнения поверхностного стока должны были составлять собственные натурные исследования, проводимые по авторской методике. Экспериментальные исследования выполнялись в различные сезоны года, а в годовом эксперименте в 2001 г. — ежемесячно после выпадения осадков. Поскольку все объекты, как это было установлено предварительным обследованием, имели одну площадь водосбора, для получения осредненных данных по площадке АЗС, отбор проб осуществлялся из колодцев на входе в очистные сооружения.

Пробы передавались в Аккредитованную испытательную лабораторию ЦГСЭН Московской области, где лабораторные исследования выполнялись в соответствии с действующими нормативно-методическими документами при участии автора. Были изучены все компоненты загрязнения поверхностного стока, контролируемые ГУП «Мосводосток».

В качестве критериев оценки загрязнения вод использовались рыбохозяйственные нормативы, в том числе ПДК по нефтепродуктам - 0,05 мг/л, по взвешенным веществам - 10.75 мг/л. Применение рыбохозяйственных нормативов для оценки загрязнения поверхностного стока гарантирует, что при попадании в водоемы с наиболее жёстким режимом водопользования поверхностный сток не станет источником сверхнормативного загрязнения. Кроме этого, согласно правилам приема сточных вод ГУП «Мосводосток», соблюдение требований рыбохозяйственных нормативов действуют и при водосбросе в городские сети ливневой канализации.

План экспериментов предусматривал:

-исследование покомпонентного состава загрязнения в соответствии с перечнем контролируемых, веществ в поверхностном стоке, утвержденным ГУП «Мосводосток, определение приоритетных компонентов загрязнения;

-изучение покомпонентного состава нефтепродуктов (углеводородов) в поверхностном стоке методом хроматомасспектрометрии;

-исследование основных закономерностей загрязнения по приоритетным

компонентам нефтепродуктам и взвешенным веществам;

13

оценка взаимосвязи загрязнения поверхностного стока с производительностью, сроком эксплуатации, уровнем загрязнения воздуха, изучение сезонных изменений и связи с осадками.

Глава III. Результаты экспериментального изучения загрязнения поверхностного стока на территории АЗС в 1999-2001 годах

Натурные исследования загрязнения поверхностного стока проводились в 19982003 годах при непосредственном участии автора в рамках программ ведомственного экологического контроля осуществлявшегося ИГБИ РАЕН на 13 многофункциональных автозаправочных комплексах (МАЗК) «ВР» отличающихся производительностью, сроком эксплуатации, количеством ТРК, уровнем загрязнения воздушного бассейна, величиной выбросов в атмосферу.

Из полученных результатов покомпонентного исследования поверхностного стока по МАЗК «Северянин», МАЗК «Зеленоградская» и др. в теплый период 2000 года следует, что уровни загрязнения превышают значения ПДК по многим компонентам и показателям. Превышение нормативов по БПК 5 составило в среднем от 1,3 до 10,2 раз, по ХПК от 1,3 до 3,5 раз, по железу общему от 3 до 23 раз. По приоритетным компонентам загрязнения превышение составило: нефтепродукты - от 9 до 220 раз, взвешенные вещества от 1,1 до 12 раз.

По свинцу во всех исследованиях уровень загрязнения оказался на порядок ниже, чем значения ПДК. По хрому загрязнения не обнаружено. По сухому остатку, РН и СПАВ - загрязнение ниже или незначительно превышает ПДК.

Результаты покомпонентных исследований поверхностного стока на 13 МАЗК «ВР»в апреле-мае и в августе-сентябре 2001 г. обобщаются в таблицах 2 и 3.

Выполнены также исследования загрязнения вод поверхностного стока нефтепродуктами и взвешенными веществами в холодные периоды года (при положительных температурах и снеготаянии). Средние значения содержания загрязняющих веществ по исследованиям в декабре 2001 года: НП- 7,26 мг/л, по ВВ - 30,55 мг/л, по исследованиям, выполненным в апреле: НП - 13,67 мг/л, по ВВ - 42,35 мг/л.

В ходе лабораторных исследований было установлено, что нефтепродукты, содержащиеся в составе вод поверхностного стока АЗС, находятся в основном в растворенном и частично - в эмульгированном состоянии.

Из работ В. М. Гольдберга, Т. Уолдена, М. Данка, Ю. К. Шипулина, Ж. Фрида известно, что растворенное состояние нефтепродуктов грозит более высокой опасностью при попадании в почвогрунты и грунтовые воды, значительно увеличивая возможность и скорость миграции в геологической среде.

По установленным в работе приоритетным компонентам загрязнения, связанным со спецификой АЗС - нефтепродуктам и взвешенным веществам был выполнен

14

эксперимент в течение 12 месяцев с последующим обобщением результатов, в том числе вграфическойформе. По результатам ежемесячных исследований 2001 г. с апреля по ноябрь составлены обобщающие графики (рис. 2) и обобщающие таблицы, которыеприводятсяниже (табл. 4, 5).

Анализ обобщающих графиков и таблиц по наиболее представительным исследованиям 2001 г. показывает:

- по нефтепродуктам, уровень загрязнения в течение года для всех АЗС варьировался в основном в диапазоне от 0,5 мг/л до 25 мг/л, т. е. от 10 до 5000 ПДК рыб.хоз., отдельные значения (на МАЗК «Каширская») - более 80 мг/л. Относительно более высокий уровень загрязнения характерен для апреля-мая, затем он падает Минимальное загрязнение характерно для октября-ноября.

по взвешенным веществам, уровень загрязнения в течение года варьировался в основном от 5 до 60 мг/л, т. е. от 0.5 до 6 ПДК рыб.хоз. или 1 ПДК культ.быт., отдельные значения (МАЗК «Щелковская») достигали 129,5 мг/л. Относительно более высокие значения характерны для апреля-мая, минимальные - октября-ноября.

Рис. 2 Обобщающий график результатов ежемесячных исследований вод поверхностного стока на 13 МАЗК «ВР» в 2001 г.

Концентрация нефтепродуктов

Концентрация вэвешенных веществ

В целом, исходя из превышения значений ПДК, выполненными исследованиями подтверждена приоритетность загрязнения поверхностного стока АЗС нефтепродуктами, а также наличие сопутствующего ему загрязнения взвешенными веществами.

16

Годовая (средняя арифметическая) концентрация загрязняющих веществ по 13 МАЗК составила: по нефтепродуктам - 9,35 мг/л; по взвешенным веществам - 34,34 мг/л. Ошибка выборочной средней по нефтепродуктам - 6,6; по взвешенным

веществам 9,5; доверительный интервал в диапазоне 68-95%.

***

На МАЗК «Владимирская» углеводородное загрязнение исследовано методом хроматомасспектрометриина базе ИЭЧ и ГОС им. Сытина по авторской методике Растянникова Е.Г. В составе углеводородного загрязнения выявлено 29 веществ, в том числе высокоопасные ароматические соединения; бензол, толуол, по этилбензол, ксилол. ПДК по ксилолу превышена в 236 раз, этилбензолу в 700 раз, тогда как по суммарным углеводородам на ту же дату уровень загрязнения составлял 160 ПДК. Таким образом, дифференцированная оценка углеводородного загрязнения оказалась выше суммарной по водорастворенным нефтепродуктам.

Таблица 4. Обобщающая таблица по результатам статистической обработки данных ежемесячных исследовании уровня загрязнения поверхностного стока по 13 МАЗК в

период с апреля по ноябрь 2001 года.

4.Профсоюз-

6.Владимир-

10.Зеленоград-

12.Марьина

17

Ниже в табл. 6 дано сравнение полученных данных по уровню загрязнения вод поверхностного стока с территории АЗС с уровнем загрязнения на других городских территориях, данные по которым получены по литературным источникам.

Таблица 5. Обобщающая таблица по результатам статистической обработки данных помесячных исследований поверхностного стока 13 МАЗК в период с апреля по ноябрь 2001 года. Нефтепродукты (вверху), взвешенные вещества (внизу)

декаду oтбора проб, мм

Из сравнения следует, что средний уровень загрязнения вод поверхностного стока находится на уровне средних значений для жилых районов, значительно ниже средних значений для автотранспортных предприятий, на уровне или чуть выше минимальных значений, характерных для автомагистралей.

В этой связи следует считать неправомерной существующую практику применения для расчета уровня загрязнения поверхностного стока АЗС в качестве удельных показателей концентрации загрязняющих веществ для автотранспортных предприятий.

Таблица 6. Сравнение уровня загрязнения вод поверхностного стока современных АЗС с

уровнем загрязнения вод поверхностного стока других городских территорий.

18

Глава IV. Исследование основных закономерностей формирования

загрязнения поверхностного стока на АЗС

Исследование количественных взаимосвязей в многофакторной системе формирования загрязнения вод АЗС выполнялось аналитически по данным апрелямая 2001 года, и в годовом разрезе по данным 2001 года, с группировкой полученных результатов в ряд вышеприведенных таблиц (табл. 1, 2, 3, 4, 5).

При анализе полученных данных была предпринята попытка установить зависимость уровня загрязнения вод поверхностного стока от следующих факторов:

1.производительность (фактическая);

2.срок эксплуатации;

3.выбросы ларов (нефтепродуктов) в атмосферу (годовые);

4.площади и величины расчетного стока с территории АЗС.

При анализе влияния различных факторов формирования уровня загрязнения в годовом разрезе рассматривалось влияние осадков, выпадавших в течение 2001 года в помесячном и подекадном разрезе (данные по осадкам получены в Московском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды).

При анализе полученных данных не было установлено прямой (причинноследственной) связи между уровнем загрязнения вод поверхностного стока и производительностью АЗС, так например, на МАЗК «Северянин», имеющем наиболее высокую производительностью и максимальный период эксплуатации, уровни загрязнения вод поверхностного стока нефтепродуктами оказались минимальными, а взвешенными веществами не вышли за пределы диапазона средних значений.

По результатам анализа получено, что ни один из рассматриваемых факторов не имеет прямой связи с уровнем загрязнения поверхностного стока, включая атмосферные осадки. Это подтверждает выводы многих авторов о чрезвычайно высокой сложности моделирования и оценки условий формирования поверхностного стока в зависимости от осадков даже для одной площадки водосбора (А.И. Волохов и И. И. Ленинский), в нашем же случае речь идет о многофакторном анализе, учитывающем производительность, срок эксплуатации и др. факторы.

Закономерным оказалось лишь заметное падение средних и минимальных концентраций нефтепродуктов с апреля по ноябрь, т.е. с весны до осени. Как тенденция это наблюдалось и при оценке взвешенных веществ.

Практическим выводом по результатам анализа зависимости уровня загрязнения поверхностного стока в зависимости от производительности, сроков эксплуатации, выбросов в атмосферу, количества осадков (в месячном и декадном разрезе), является то, что на данном этапе средние показатели загрязнения для АЗС в зависимости от вышеперечисленных факторов можно не дифференцировать.

19

V.Научно-практические предложения по использованию

экспериментально полученных данных об уровне загрязнения поверхностного стока при проектировании, строительстве и эксплуатации АЗС

Экспериментально установленные средние уровни загрязнения поверхностного стока с территория АЗС по приоритетным компонентам - нефтепродуктам 9.35 мг/л, взвешенным веществам 34,34 мг/л, с округлением соответственно до 10мг/л и 35 мг/л предлагаются для использования в практике проектирования АЗС, и качестве удельных показателей загрязнения код поверхностного стока с территории АЗС, в разделах «Охрана окружающей среды», проектах очистных сооружений, а также при разработке лимитов природопользования действующих объектов.

Полученные показатели апробированы в расчетах выноса загрязняющих веществ

Приведенные выше показатели выноса загрязняющих веществ с территории современных АЗС рекомендуются для включения, в нормативно-методологические документы по проектированию, строительству и эксплуатации АЗС в качестве максимально-допустимых лимитов (нормативов) техногенного воздействия по фактору загрязнения поверхностного стока (ПДС).

В соответствии с полученными результатами среднего уровня загрязнения поверхностного стока в работе оценивается необходимость (целесообразность) его локальной очистки перед сбросом в городскую канализацию. Проанализированы аргументы «за» и «против» локальной очистки, выдвигаемые различными авторами, с учетом данных В. Б. Мещерякова и других исследователей о недостаточной эффективности очистных сооружений в режиме эксплуатации. Поскольку выполненные натурные исследования показали относительно невысокий уровень загрязнения, с учетом небольшого расхода сточных вод (см. табл. 1), можно согласиться с теми, кто считает, что локальная очистка поверхностного стока на АЗС перед сбросом в ливнесток не всегда рациональна.

Рекомендуемая методика принятия решений по применению локальной очистки вод поверхностного стока АЗС перед сбросом в городской водосток дана в диссертации в виде логической схемы

Если водосброс осуществляется в городские ливневые коллекторы большого диаметра с расходом и уровнем загрязненного поверхностного стока, многократно превышающим расходы и уровни загрязнения стоков АЗС, то сброс сточных вод АЗС возможен без локальной очистки. Рекомендуется использовать мероприятия по

20