Состояние водоприемных объектов города Костаная

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Экология
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

99,9 Кб
Опубликовано:

2015-06-06

Все дипломные работы по экологии

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Состояние водоприемных объектов города Костаная

Содержание

Введение

. Природно-климатические и гидрогеологические особенности территории

.1 Природно-климатические условия района исследований. Географическое положение

.1.1 Гидрогеологические особенности территории

.1.2 Рельеф

1.1.3 Гидрография

1.1.4 Почвы

. Объекты и методы исследования

.1 Очистные сооружения

.2 Экспериментально - расчетная часть

.3 Водный баланс накопителя - испарителя № 1

.4 Расчет нормативов качества сточных вод, отводимых в накопитель - испаритель

3. Перечень определяемых компонентов загрязнений

3.1 Обработка, складирование и использование осадков сточных вод

.2 Водоохранные мероприятия по соблюдению установленного ПДС и контроля за соблюдением установленных нормативов ПДС предприятия

3.3 Подземные воды

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

Введение

Защита окружающей среды является важнейшей социально-экономической задачей общества.

Загрязнение водных объектов приводит к снижению качества природных ресурсов.

Забота о сохранении чистоты водных ресурсов, без которых невозможна жизнь, превратилась в результате увеличения плотности населения, развития промышленности во всеобъемлющую и исключительно серьезную проблему. При решении этой проблемы обязательным условием принятия действенных мер является, прежде всего, точное знание вида и концентрации присутствующих загрязнений бытового, транспортного и промышленного происхождения. И здесь, прежде чем приступать к осуществлению надлежащих мероприятий, призванных предотвратить загрязнение водных объектов, необходимо располагать результатами анализов.

Действенной мерой охраны водных объектов от загрязнения является периодическое проведение экологического мониторинга, установление нормативов предельно-допустимых воздействий, в частности - решение вопросов нормирования и регулирования сброса загрязняющих веществ.

Современная концепция экологического нормирования определяет экологический мониторинг как деятельность, направленную на установление системы нормативов состояния и нормативов предельно допустимого воздействия на экосистемы, необходимых для эффективного осуществления природоохранного управления. Подразумевается также, что, в свою очередь, установление нормативов предельно допустимых воздействий на экосистемы способствует регулированию загрязнения окружающей среды при изъятии природных ресурсов, что существенно ограничивает антропогенную трансформацию экосистем.

Целью данной работы явилось изучение состояние водоприемных объектов г. Костаная и установление предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экономическую безопасность населения.

В связи с этим, основными задачами исследований являлись следующие:

. Проведение экологического мониторинга.

. Выявление масштабов изменение качества окружающей среды в районе исследования.

. Установление предельно - допустимых норм воздействия.

. Сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.

1. Природно-климатические и гидрогеологические особенности территории

.1 Природно-климатические условия района исследований. Географическое положение

Водная оболочка земли - гидросфера - покрывает 71% ее поверхности. 96,50 воды сосредоточено в морях и океанах, 1,7% - в ледниках и только 0,45% приходится на пресную воду рек и озер. За последние 80 лет общее водопотребление увеличилось в мире в 10 раз, а в промышленности- в 20 раз.

Основой водных ресурсов Казахстана является речной сток. В Казахстане распределение водных ресурсов очень неравномерное. В Костанайской области водопотребление осуществляется за счет стока рек бассейна р.Тобол, Убаган, Аят, Тургай и др. Субъекты, использующие воду в технологических процессах, называются водопотребителями. Вода тратится на: промышленные нужды, хозяйственно-питьевые нужды, орошение, с/х водоснабжение, и пр. Основным водопотребителем является промышленность и сельское хозяйство. Отрасли, которые используют воду как ресурс, не меняя ее физико-химического состояния, называются водопользователями. К ним относятся: водный транспорт, рыболовство, гидроэнергетика.

Основным резервом повышения эффективности использования водных ресурсов является сокращение ее потребления в основных водопотребляющих отраслях. Прежде всего, это относится к внедрению водосберегающих технологий и уменьшению ее использования на хозяйственные нужды. Важно также ликвидировать многочисленные потери воды на всех этапах ее использования. Большие потери отмечаются и у потребителей, например, при орошении сельско-хозяйственных угодий. Из-за применения устаревших технологий коэффициент полезного действия оросительных систем составляет 0,5, что означает практически 50% потери. 20% от потребляемой воды теряется в коммунальном хозяйстве, а в отдельных городах, как Костанай, этот показатель может достигать 40%. Такое положение происходит из-за состояния водопроводных систем. К этому следует добавить нерациональное потребление воды в быту. В среднем мы потребляем 300 л воды в сутки, а в крупных городах этот показатель поднимается до 600 л. Отсутствие водомеров и низкие тарифы на воду для населения стимулируют расточительное водопотребление. Обостряется проблема качества воды. Вследствие общего загрязнения рек, водоемов, нехватки современных технологий очистки способствуют снижению качества питьевой воды.

Источники и объекты загрязнения водных ресурсов.

Загрязнением окружающей среды называется прямое или косвенное негативное воздействие на нее, вызываемое антропогенной деятельностью. Загрязнение может происходить и за счет естественных источников, например:

)химического состава водоема в месте стока. Эти воды не требуют чистки.

)нормативно-очищенные сточные воды, прошедшие очистку, сброс которых не приводит к изменениям качества воды в водоеме. Содержание загрязняющих веществ в них соответствует ПДК.

)загрязненные сточные воды и стоки сброшенные без очистки или недостаточно очищенные, содержащие загрязняющие вещества выше ПДК.

В Костанайской области р.Тобол является основным источником водоснабжения. В пределах водоохранной зоны ее расположено 69 населенных пунктов, 71 животноводческий комплекс, 47 садово-огороднических обществ, 60 орошаемых участков. Все без исключения поселки имеют источники загрязнения. Основными загрязнителями водоохранной зоны являются с/х объекты. Здесь же насчитывается около 40 земляных плотин. Многие в паводковый период размываются, засоряя русло. Для их восстановления берут грунт с берегов, что вызывает эрозию почв. Централизованной системы канализации не имеет ни один районный центр. Для канализации используются стокоприемники, которые из-за нарушения режима пользования загрязняют местность. Всего на р.Тобол насчитывается более 260 источников загрязнения.

Из наиболее крупных загрязнителей в непосредственной близости от реки находятся накопители сточных вод г. Житикары, очистные coopyжения и водонакопитель г. Лисаковска, Сарбайский накопитель дренажных вод, очистные сооружения г. Костаная . В них отмечаются частые аварийные сбросы и утечки из главного канализационного коллектора, проложенного вблизи реки. Суммарный загрязняющий эффект от утечек сточных и дренажных вод выражается в увеличении минерализации речных вод и росте концентрации в них токсичных компонентов.

Значительно загрязняют реки и водоемы Костанайской области хозяйственно-бытовые отходы и свалки мусора. Расположены они часто вблизи рек, легко доступны для ветра, дождя, снега и талых вод. Они поставляют в реки значительную массу органических соединений азотной группы, некоторые металлы: в т.ч. ртуть, кадмий, нефтепродукты и другие вещества. Наиболее ощутимые поступления их проявляются в паводок, после обильных дождей и ливней.

Определенный "вклад" в загрязнение поверхностных вод вносят агроландшафты. Смывы почв, близко расположенных к водохранилищам поставляют в поверхностные воды обилие гумуса, пожнивных остатков, органических соединений азота, фосфора, пестициды, особенное долгоживущие ДДТ, ртуть и др. Специфическую группу загрязнении поставляют жидкие стоки животноводческих ферм и навозохранилищ, базирующихся в береговой зоне. Периодические утечки канализационных стоков городов Житикары, Костаная, Лисаковска приносят в р.Тобол обширный букет загрязнений, особенно опасных в летнее время.

Ярким примером не экологического подхода, глобального загрязнения водных ресурсов является Аральское море.

Деградация Аральского моря в Казахстане явилась результатом планомерного, техногенного развития сельского хозяйства Узбекистана и Казахстана за последние 30 лет. Кризис был вызван некомпетентным природоразрушающим планированием использования вод рек Сыр-Дарьи и Аму-Дарьи для полива хлопчатника, риса и др. водоемких культур. В условиях засушливого климата и дефицита воды в регионе в море поступало в последние годы 4-8 куб.км воды вместо 33-35 куб.км, необходимых для поддержания его уровня. Сейчас на месте моря находится несколько мелких озер. К опасным последствиям усыхания моря относится огромный вынос песка и соли со дна бывшего моря. Ежегодно ветрами поднимается около 75 млн.т. песка и соли и переносится на сотни километров вокруг. Катастрофически уменьшилось разнообразие видов живой природы. Если в регионе моря обитало 178 видов животных, то теперь их количество сократилось до 38.

Вода в реках, стекающих в Арал, сильно загрязнена остатками ядохимикатов и минеральных удобрений. Вода в Аральском регионе является одной из самых худших в мире по уровню загрязнения.

Ухудшение экологической ситуации сопровождается тяжелыми социальными последствиями. Прежде всего это касается глобального ухудшения здоровья населения. К. этому приводит и загрязненная химией и солью питьевая вода, высокое содержание вредных веществ в продуктах питания. В результате детская смертность составляет 80 детей на 1000 новорожденных. Более 70% взрослых и 80% детей страдают от одной или нескольких болезней. Все это приводит к постоянному снижению средней продолжительности жизни.

На Аральском море практически исчезло рыболовство. Закрылись заводы по переработке рыбы. Исчез морской транспорт. Засоление огромных территорий земель привело к деградации природных угодий. Урожайность культур снизилась на 50%.

Спасение Арала нужно искать в упорядочении расходе воды в сельском хозяйстве. Экономия воды может осуществляться на всех этапах природно-продуктовой цепочки, которая связывает водные ресурсы с конечным продуктом. Наиболее очевидным вариантом экономии водных ресурсов является изменение экспортной политики в отношении хлопка. Эта. экспортная политика является очень водоемкой. Ежегодно вместе с волокном хлопка увозится 15 куб км. воды. Таким образом значительная часть водных и земельных ресурсов функционирует без отдачи.

Критерии выхода из экологического кризиса.

Варианты по выходу из кризисных экологических ситуаций должны оцениваться по четырем критериям:

)возможные экологические последствия,

)техническая осуществимость,

)величина инвестиций и их эффективность,

)социальные последствия.

Аральский кризис во многом порожден игнорированием экономической ценности водных и земельных ресурсов, что привело к гигантскому перепотреблению воды, к быстрому увеличению площадей орошаемых земель. Для решения проблемы Арала необходимо сокращать поливные земли, выводить из пользования в первую очередь засоленные почвы, а также земельные массивы, расположенные вдалеке от водных источников. Водные ресурсы находятся под охраной государства. Законодательной основой по водному фонду Республики Казахстан является водный кодекс РК, рассмотрим некоторые из них:

ст.3.Водный Фонд

Все воды на территории государства составляют водный Фонд РК. Водный фонд включает: реки, озера, болота, пруды, водохранилища и другие поверхностные водные ресурсы, а также воды каналов и магистральных водоводов, подземные, воды, ледники.

ст.4.Собственность на воду

Вода в РК являются исключительной собственностью государства. Предоставление вод в пользование других государств, а также иностранных юридических лиц и граждан осуществляется на договорной основе

ст.21.Водоохранные зоны и полосы

По берегам рек, озер, морей и водохранилищ, вокруг родников, болот, каналов, водоводов и других водохозяйственных сооружений устанавливаются водоохранные зоны и полосы с особыми условиями пользования. Они предназначены для предупреждения загрязнения, засорения и истощения вод, поддержания их экологической устойчивости и надлежащего санитарного состояния. Водоохранные зоны и полосы устанавливаются местными исполнительными органами по представлению государственного органа управления водными ресурсами. В решении об установлении водоохранных зон и полос определяются особые условия пользования землей и другими природными ресурсами.

ст.35.Осуществление общего водопользования

.При общем водопользовании обязательным является соблюдение требований государственных органов охраны природы, управления водными ресурсами и органов, осуществляющих государственный санитарный надзор, охрану недр, речных запасов.

.Местные представительные и исполнительные органы в целях охраны жизни и здоровья людей, обеспечения экологической безопасности определяют места, где запрещается купанье, катанье на лодках, забор воды для питьевых и бытовых нужд, водопой скота, а также устанавливают другие условия общего водопользования на водоемах, расположенных в пределах их административных границ.

ст.42.Основные обязанности водопользователей

Водопользователи обязаны:

использовать воды в соответствии с целевым назначением и условиями их предоставления, не наносить ущерб природной среде и хозяйственным объектам, экономно расходовать воду, осуществлять комплекс мероприятий по улучшению качества сбросных вод, содержать в порядке и благоустраивать используемые водоемы, не допускать сброса в водоемы сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, содержать в исправном состоянии очистные и другие водохозяйственные сооружения и технические устройства, влияющие на состояние вод, улучшать их эксплуатационные качества, оборудовать водозаборы средствами учета и вести в установленном порядке учет использования вод,

ст.47.Платность водопользования.

Общее водопользование в РК осуществляется бесплатно. Специальное водопользование является платным. Плата за пользование водными ресурсами, кроме общего водопользования, взимается независимо от форм собственности и хозяйствования. Плата за пользование водными ресурсами взимается с учетом качества воды, местоположения водоема и условий водопользования.

ст.57. Сельскохозяйственное водопользование

Пользование водами для нужд сельского хозяйства осуществляется в порядке общего и специального водопользования. При специальном водопользовании применяются оросительные, обводнительные, осушительные и иные водохозяйственные сооружения и устройства.

ст.58. Обязанности с/х водопользователей

.Юридические лица и граждане, пользующиеся водоемами, для нужд сельского хозяйства обязаны:

соблюдать установленные лимиты, правила, нормы и режим водопользования, принимать меры к ликвидации и сокращению потерь воды в водохозяйственных системах, не допускать загрязнения водоисточников и ухудшения экологической обстановки.

. Юридическим лицам и гражданам, пользующимся водоемами для нужд сельского хозяйства, запрещается самовольно производить:

прогон скота и проезд транспортных средств, самоходных машин и механизмов через каналы и иные водохозяйственные сооружения в местах, не предназначенных для этих целей.

ст.97. Задачи охраны вод

. Bce воды подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, которые могут нарушить экологическую устойчивость природных систем, причинить вред здоровью населения, а также повлечь уменьшение рыбных запасов, ухудшение условий водоснабжения и другие неблагоприятные явление вследствие изменения физических, химических, биологических свойств вод, снижения их способности к естественному воспроизводству и самоочищению, нарушения гидрологического и гидрогеологического режима вод. Охрана вод включает систему организационных, экономических, правовых и других мер, направленных на предотвращение загрязнения и истощения вод.

ст.98. Обязанности по охране вод

Все юридические лица и граждане на территории РК, деятельность которых влияет на состояние вод, обязаны проводить технологические, лесомелиоративные, агротехнические, гидротехнические, санитарные ид другие мероприятия, обеспечивающие охрану вод от загрязнения, засорения, истощения, а также улучшение состояния и режима вод.

ст. 100-102. Охрана вод от загрязнения и засорения

Загрязнением вод признаются такие изменения физического, химического или биологического характера, в результате которых воды становятся непригодными для нормального использования в коммунальных, промышленных, с/х, рыбохозяйственных и других целях. Засорением вод считается внесение в них твердых, производственных, бытовых отходов. в результате которого ухудшается гидрологическое состояние водного объекта и создаются помехи водопользованию.

Владельцы средств водного транспорта, трубопроводов ид других сооружений на водоемах обязаны не допускать загрязнения и засорения, вод вследствие потерь масел, древесины, химических, нефтяных и иных продуктов.

ст.105-107. Охрана вод от истощения

Истощением воды является уменьшение минимально допустимо стока, поверхностных вод или сокращение запасов подземных вод в пределах определенного региона. В целях поддержания благоприятного водного режима водоемов, предупреждения их заиления и зарастания, водной эрозии почв, ухудшения условий обитания водных животных и птиц, уменьшения колебаний стока устанавливаются водоохранные зоны и полосы и проводятся лесомелиоративные, противоэрозионные, гидротехнические и, другие мероприятия. На территории водоохранных зон и полос запрещается распашка земель, купка и санитарная обработка скота, возведение построек и другие виды хозяйственной деятельности, ухудшающие режим водоемов.

Режим эксплуатации сооружений для забора подземных вод должен исключать истощение их запасов. Самоизливающиеся скважины, а также скважины, непригодные к эксплуатации, подлежат оборудованию регулирующими устройствами, консервации или ликвидации. В областях питания и местах залегания подземных вод, которые используются или могут быть использованы для водоснабжения, не допускается устройство накопителей твердых и жидких отходов, свалок, а также строительство других объектов, являющихся источником загрязнения подземных вод. Предприятия, пользующиеся подземными водами, осуществляют мероприятия, по охране.

Костанайская область расположена в северной части республики, в долинах рек Тобол и Тургая. Она граничит на севере и северо-западе с Российской федерацией, на западе - с Актюбинской, на юге - Карагандинской и на востоке - Северо-Казахстанской и Акмолинской областями Казахстана. Костанайская область образована в 1936 году. Областным центром является город Костанай.

В настоящее время территория Костанайской области составляет 196 тыс. кв. км - это самая большая область Северного Казахстана. Область расположена между 48°16' - 55°12' северной широты и 60° - 67°20' восточной долготы; ее территория протянулась с севера на юг на 700 км, с запада на восток - 250-400 км. Территория области характеризуется относительно равнинным рельефом со средней высотой над уровнем моря около 200 м. Ее северную часть занимает юго-восточная окраина Западно-Сибирской равнины, к югу располагается Тургайское плато, на западе - Зауральское плато, а на юго-западе - отроги Сарыарки; с севера на юг территорию области пересекает Тургайская ложбина. Равнинный рельеф является благоприятным фактором для расселения людей и размещения хозяйства.

В строении рассматриваемой территории принимают участие породы осадочного, магматического и метаморфического генезиса от архея до современного возраста. Образования допалеозоя и палеозоя, смятые в различные складки и осложненные разломами и другими дизъюнктивными нарушениями, образуют жесткий фундамент и перекрыты мощным чехлом рыхлообломочных мезокайнозойских отложений.

Поверхность района представляет собой плоскую степь с редкими оврагами и балками, расположенными в долинах рек. Относительные превышения элементов природного рельефа достигают 3 м. Максимальные отметки рельефа приурочены к западным частям района. Характерными элементами рельефа являются увалы и гряды с многочисленными более или менее крупными озерными впадинами овальной формы, которые периодически заполняются весенними талыми водами. К концу лета озера сильно мелеют, развивается болотная растительность: мох, осока и камыш. В настоящее время эти озера находятся в стадии заполнения болотными образованьями: илом и слабо разложившимся сильно минерализованным торфом, с примесью карбоната - известняка и доломита.

Климат района резко континентальный, засушливый. Для него характерны продолжительная холодная зима и жаркое лето. Средняя многолетняя температура за период с1957 по 1991год составила +1,9⁰ С. Средняя максимальная температура воздуха наиболее жаркого месяца (июль) - +25⁰ С, средняя минимальная температура наиболее холодного месяца (январь) - -16^о С.

Среднемноголетнее годовое количество атмосферных осадков по данным метеостанций города изменяется от 300 до 320мм. Для дальнейших расчетов принимается величина 319мм за слой выпадающих осадков и 670мм - испарение с водной поверхности. Суммарное испарение с поверхности почвогрунтов составляет 100 -150мм. Величина слоя поверхностного стока составляет 17мм при средней обеспеченности и 32мм при максимальной обеспеченности в годы высоких паводков.

Относительная равнинность рельефа, незащищенность территории от проникновения в ее пределы воздушных масс, высокий размах колебания температур благоприятствует развитию ветровой деятельности. В течение года отмечается только 50 -70 безветренных дней. Наибольшей скорости ветер достигает зимой - более 20м/сек, при среднегодовой скорости 5м/сек. Преобладающим направлением ветра в течение всего года, за исключением лета, является юго - западное и южное. Летом же преобладает северное и северо - западное направление.

Среднемесячные значения относительной влажности воздуха в районе колеблются в пределах 54 -81%.

Средней датой образования устойчивого снежного покрова является 14 ноября. Сходит снег обычно в середине апреля. Число дней со снежным покровом составляет около 150. Средняя величина максимального запаса воды в снежном покрове перед началом весеннего снеготаяния-- 70мм. Средняя глубина промерзания грунта составляет 200см, максимальная - 250см.

Равнинно - холмистый характер рельефа района способствует аккумуляции атмосферных осадков и образованию многочисленных озер и болот. Большинство озер имеют неглубокие котловины, врезающиеся в покровные суглинки и глины не более чем на 2м. Воду содержат пресную или слабосолоноватую. Берега преимущественно пологие, низкие (0,3 -1м), часто сливаются со склонами озерной котловины. Склоны озерных котловин пологие и слаборасчлененные высотой до 4 - 6 м, сложенные суглинистыми и супесчаными грунтами и покрытые степной растительностью, иногда распаханные. Дно озер сложено неогеновыми глинами пестроцветными, сильно ожелезненными, с включениями гипса и ангидрита. Наличие мощного слоя водонепроницаемых глин в ложе озер препятствует фильтрации воды озер в нижележащий водоносный горизонт. Подземные воды рассматриваемой территории распространены в соответствии с литолого-структурными особенностями и стратиграфическими подразделениями пород. В общей сложности выделяется пять крупных водоносных горизонтов и комплексов: водоносный горизонт четвертичных аллювиальных отложений, водоносный горизонт олигоценовых песков, водоносный горизонт отложений эоцена, меловой и палеозойский водоносные комплексы.

Водоносный горизонт аллювиальных четвертичных отложений приурочен к долинам рек (Аят, Тобол) и имеет большое практическое значение для водоснабжения хозяйственных центров и промышленных предприятий. Водовмещающими являются разнозернистые гравелистые пески с линзами галечников и прослоями песчаных глин. Мощность водоносного горизонта достигает 20м, при 7-8 метровой средней величине. В подошве залегают опоковидные глины. Уровень грунтовых вод устанавливается на глубине 2-5,5м. ниже земной поверхности. Удельные расходы скважин достигают 7л/с. Коэффициент фильтрации гравелистых песков варьирует от 10 до 100м/сутки, водоотдача составляет 0,2-0,24. Воды пресные, гидрокарбонатные натриевые, с минерализацией от 0,5 до 1,5г/л.

На западе территории пресные гидрокарбонатные натриево-кальциевые воды. Слабосолоноватые воды (с минерализацией 1-3 г/л) развиты в центральной части междуречья. В более погруженных зонах, где в кровле горизонта залегают мощные глинистые слои, минерализация подземных вод возрастает до 5 г/л при хлоридно-сульфатном натриевом составе. Питание грунтовых вод инфильтрационное, разгрузка происходит в овражно-балочную сеть и глубокие озерные котловины.

Водоносный горизонт эоценовых отложений имеет широкое распространение, отсутствуя только в долинах рек Тобола и Аята. Водовмещающими являются опоки, глауконито-кварцевые мелко- и среднезернистые пески и песчаники, мощность которых изменяется от 5-15 м в долинах рек до 50м в междуречьях. Соответственно изменяется и характер залегания пластово-трещинных и поровых вод; в междуречьях они приобретают небольшой напор.

Удельные дебиты скважин изменяются от 0,5 до 2,3 л/с м. Хотя фильтрационные свойства эоценовых отложений низкие (Кф 0,3 - 0,6 м/сутки), коэффициент фильтрации песков достигает 15,5м/сутки. Слабосолоноватые воды (от 1-3 г/л) распространены на левобережье Аята и Тобола. По химическому составу они сульфатно-хлоридные или хлоридно-сульфатные натриевые. Питание инфильтрационное.

Меловой водоносный комплекс включает подземные воды континентальных и морских отложений трех ярусов: альбсеноманского, маастрихтского и туронского. Водовмещающими являются слюдисто- и глауконито-кварцевые пески, песчаники, опоки, алевролиты и песчаные глины. Подстилается комплекс либо глинисто-щебенистыми отложениями коры выветривания, либо породами палеозойского фундамента. Глубина залегания кровли достигает 100м, общая мощность - 60м. Пъезометрические уровни устанавливаются на глубине 13-44 м. Водообильность комплекса различна, в зависимости от литологии. Дебиты скважин изменяются от 0,3 до 10 л/с. при понижениях уровня на 5-10 м. Изменение фильтрационных свойств в направлении от рек к водоразделу характеризуется уменьшением значений коэффициента фильтрации от 20 до 0,1м/сутки.

Минерализация и химический состав подземных вод изменяется в широких пределах. Пресные гидрокарбонатные натриевые воды вскрыты в долинах рек, на большей части территории воды солоноватые (3 - 5 г/л ), а состав их изменяется на сульфатно -хлоридный и хлоридный натриевый.

Палеозойский водоносный комплекс содержит подземные воды трещинного типа нескольких стратиграфических подразделений, представленных осадочно-эффузивными породами от кембрия до карбона. Открытая трещиноватость в метаморфических породах развита на глубине 20 - 40 м, в эффузивно-осадочных -до 40 -50 м, в известняках - до 100м.

Наибольшей обводненностью отличаются закарстованные известняки: дебиты скважин достигают 27,2 л/с. Меньшей водообильностью характеризуются эффузивно-осадочные отложения: дебиты скважин редко превышают 1,5 л/с, составляя в среднем 0,5 -1 л/с, при понижении уровня воды на 15 - 30 м. Напор комплекса достигает 200 м над кровлей, пьезометрические уровни устанавливаются на глубинах от 2,2 до 62 м. для трещенно-карстовых вод в суммарном водоотливе. Минерализация подземных вод комплекса подчиняется общей гидрохимической зональности, площадной и вертикальной, возрастая в направлении от речных долин к водоразделам с 3 до 10 г/л; с глубиной от 5 - 6 г/л в кровле до 26 - 66 г/л в погруженных трещинноватых зонах. Преобладающий химический состав - хлоридный натриевый.

Костанайская область расположена в умеренном климатическом поясе, однако вдали от морей и океанов - в глубине континента, поэтому для ее территории характерен резко континентальный климат. Зима продолжительная и суровая, лето жаркое и сухое, особенно в южной половине области. Годовое количество осадков 200-350 мм.

По территории области протекают реки Тобол и их притоки, многочисленные озера разнообразят степной ландшафт.

В связи с большой протяженностью территории с севера на юг область отличается большим разнообразием природных условий, от северной границы к южной происходит последовательная смена Западно-Сибирских лесостепных ландшафтов, ландшафтами умеренно-засушливых степей, сменяющихся на юге области сухими степями и полупустынями.

Основная часть территории области расположена в степной зоне с плодородными черноземами и каштановыми почвами. Здесь преобладают красноковыльно-разнотравная и разнотравно-тырсово-красноковыльная растительность с березово-осиновыми колками в ее северной части. В целом область располагает благоприятными агроклиматическими условиями для развития сельскохозяйственного производства.

1.1.1 Гидрогеологические особенности территории

Относительная равнинность рельефа, незащищенность территории от проникновения в ее пределы воздушных масс, высокий размах колебания температур благоприятствует развитию ветровой деятельности. В течение года отмечается только 50 -70 безветренных дней. Наибольшей скорости ветер достигает зимой - более 20м/сек, при среднегодовой скорости 5м/сек. Преобладающим направлением ветра в течение всего года, за исключением лета, является юго-западное и южное. Летом же преобладает северное и северо-западное направление.

Среднемесячные значения относительной влажности воздуха в районе колеблются в пределах 54 -81%.

Гидрогеологические условия Северного Казахстана определяются многочисленными чрезвычайно разнообразными факторами, основными из которых являются климат, рельеф, гидрография, характер зоны аэрации, геолого-структурное строение, тектоника и физико-механические свойства вмещающих пород. Особенности аридного климата, небольшое количество атмосферных осадков и неравномерное их распределение по площади, а также высокая температура поверхности почвы создают резкий дефицит влаги в общем балансе, что существенно влияет на формирование подземных вод, их количество и качество.

Северную часть исследуемого района занимает окраина Западно-Сибирской низменности, южную - Тургайская столовая страна. Северная половина района представляет собой однообразную плоскую лесостепную и степную равнину, слабо наклоненную к северо-востоку с преобладающими абсолютными отметками 170-220 м. Аккумулятивная равнина, имеющая аллювиальный и озерно-аллювиальный генезис, сформировалась в условиях медленного погружения складчатого фундамента. Образование ее началось в среднем олигоцене и закончилось и позднечетвертичное время, В то же время закладывались озерные впадины и современная эрозионная сеть, формировались террасы Ишима, Тобола и их притоков. Следующие фазы поднятий окружающих горных сооружений в позднечетвертичную эпоху сопровождались образованием более низких надпойменных террас и пойм рек. По генезису поверхности здесь выделяются озерно-аллювиальные, аллювиальные и озерные аккумулятивные равнины, различающиеся по характеру рельефа и геолого-гидрогеологическим условиям [2].

Озерно-аллювиальные равнины имеют плосковолнистую и полого-увалистую поверхность с общим наклоном на север и северо-восток. Они сложены осадками неогенового и палеогенового возраста и прикрыты маломощным чехлом четвертичных покровных суглинков, иногда супесей. Здесь встречается много пресных и соленых озер различной величины и отмечается широкое развитие лощинообразных понижений субмеридионального или северо-восточного направления, являющихся следами древних долин.

Особое место занимают равнины крупных ложбин стока, сформированных в плиоцене, а также ранне- и среднечетвертичное время в условиях аллювиально-озерного режима. В Тобол-Убаганской ложбине стока развита мощная (20-41) м) толща четвертичных озерно-аллювиальных осадков, что влияет на гидрогеологические условия этих равнин.

Аллювиальная аккумулятивная равнина Тобола включает две долины - Уй с притоком Тогузак и Аят. Долины рек узкие (до 2, редко 5 км), глубоко врезанные. После впадения Аята долина Тобола расширяется до 5- 10 км, В районе Кустаная хорошо развита пойма и две надпойменные трансы. Долина Тобола имеет широкие и пологие склоны, сильно расчлененные логами и балками.

Аллювиальная равнина долины нижнего течения Тобола имеет ширину от 2 до 20 км. Здесь выделяются пойма и три надпойменных террасы. Террасовые поверхности развиты в основном на левом берегу реки, правый берег почти на всем протяжении крутой. Третья надпойменная терраса прослеживается в левобережной части долины в виде сплошной полосы с равнинной аккумулятивной поверхностью. Ширина ее местами достигает 8 км, а высота над урезом реки не превышает 35 м. Границы террасы хорошо выделяются в рельефе. Вторая надпойменная терраса шириной 2-3, местами до 10 км, имеет ровную поверхность, наклоненную вниз по течению и в сторону реки. Высота над урезом воды составляет 17-20 м. Первая надпойменная терраса прослеживается попеременно по обоим склонам долин. Ширина ее изменяется от нескольких сот метров до 5 км, относительная высот, от 10 до 12 м. Пойменная терраса имеет два уровня - высокий (4-6 м) и низкий (1,5 2 м). Преобладают поверхности высокого уровня. Ширина поймы неравномерна и достигает иногда 5 км.

Озерные аккумулятивные равнины приурочены в основном к днищам крупных замкнутых озерных котловин и имеют локальное распространение. Поверхности озерных равнин ровные, плоские, слабо наклонены к центру котловины и обычно изрезаны балками. Равнины имени ширину от 5 до 10 км.

Костанайская столовая страна, или Костанайское плато, занимает южную часть рассматриваемой территории. Как район тектонической депрессии она начала существовать с начала мезозойского периода. С позднего мела до конца раннего олигоцена в этой депрессии происходила аккумуляция морских отложений, позднее здесь устанавливается континентальный режим. Поднятие территории продолжалось на протяжении всего неоген-четвертичного времени и имело решающее значение для образования ее современного рельефа.

Аллювиальные отложения Тобола имеют песчанистый состав. Отложения второй надпойменной террасы представлены разнозернистыми, местами гравелистыми, песками мощностью до 15 м. Аллювиальные образования первых надпойменных террас Тобола и его притоков в верхней части разреза состоят из суглинков и запесоченных глин, сменяющихся ниже песчано - гравелийным материалом. Суммарная мощность осадков достигает 12м.

Подземные воды рассматриваемой территории распространены в соответствии с литолого-структурными особенностями и стратиграфическими подразделениями пород. В общей сложности выделяется пять крупных водоносных горизонтов и комплексов: водоносный горизонт четвертичных аллювиальных отложений, водоносный горизонт олигоценовых песков, водоносный горизонт отложений эоцена, меловой и палеозойский водоносные комплексы.

Водоносный горизонт олигоценовых песков широко развит и отсутствует только в долинах рек и на ограниченных участках Тобол-Тогузакского междуречья. От ниже залегающего эоценового водоносного горизонта отделен мощным (до 30 м) водоупорным слоем чеганских глин. Средняя мощность водоносного горизонта 5-10м, максимальная - около 30м. Коэффициент фильтрации средне - мелкозернистых песков изменяется от сотых долей до 20м/сутки; Воды преимущественно безнапорные, хотя в зонах значительного погружения приобретают местный напор от3 до 7м. Глубина залегания уровня варьирует от 1 до 30м. Водообильность горизонта довольно низкая. Наибольшие расходы скважин достигают 4л/с вблизи осушаемых карьеров. На западе территории пресные гидрокарбонатные натриево-кальциевые воды. Слабосолоноватые воды (с минерализацией 1-3 г/л) развиты в центральной части междуречья. В более погруженных зонах, где в кровле горизонта залегают мощные глинистые слои, минерализация подземных вод возрастает до 5 г/л при хлоридно-сульфатном натриевом составе.

Питание грунтовых вод инфильтрационное, разгрузка происходит в овражно-балочную сеть и глубокие озерные котловины.

Водоносный горизонт эоценовых отложений имеет широкое распространение, отсутствуя только в долинах рек Тобола и Аята. Водовмещающими являются опоки, глауконито-кварцевые мелко- среднезернистые пески и песчаники, мощность которых изменяется от 5-15 м в долинах рек до 50м в междуречьях. Соответственно изменяется и характер залегания пластово-трещинных и поровых вод; в междуречьях они приобретают небольшой напор.

Меловой водоносный комплекс включает подземные воды континентальных и морских отложений трех ярусов: альбсеноманского, Маастрихтского и туронского. Водовмещающими являются слюдисто - и глауконито-кварцевые пески, песчаники, опоки, алевролиты и песчаные глины. Подстилается комплекс либо глинисто-щебенистыми отложениями коры выветривания, либо породами палеозойского фундамента. Глубина залегания кровли достигает 100м, общая мощность - 60м. Пъезометрические уровни устанавливаются на глубине 13-44 м. Водообильность комплекса различна, в зависимости от литологии. Дебиты скважин изменяются от 0,3 до 10 л/с. при понижениях уровня на 5-10 м. Изменение фильтрационных свойств в направлении от рек к водоразделу характеризуется уменьшением значений коэффициента фильтрации от 20 до 0,1м/сутки.

Речная сеть региона сформирована Иртышским бассейном (Тобол, Ишим и их притоки) (Атлас Кустанайской области, [21]; Агроклиматические ресурсы Костанайской области, [22]). Река Тобол представлена лишь своим верхним течением, а река Ишим обрамляет Тургайскую впадину с востока. Долина Тобола имеет небольшую ширину (10 - 15 км) и глубину вреза - до 20 - 30 м.

Свое начало река Тобол берет на Зауральском плато и на западной окраине Тургайского плато. В верховьях р. Тобол представлена типично горной рекой, с характерной узкой долиной. Ширина его русла значительно увеличивается после впадения р. Аят и достигает 50 - 100 м. В основной своей массе (за исключением р.Убаган) притоки р. Тобол левобережные (Шортанды, Желкуар, Аят и Уй с притоком Тогузак). Их гидрологический режим не отличается от верховьев Тобола.

Период установления устойчивого ледостава наступает в ноябре и продолжается от 145 до 163 дней.

Реки области имеют преимущественно снеговое питание. За период с весеннего половодья (апрель - май) по рекам проходит от 87 до 100% годового стока. В период летней межени многие реки пересыхают, сохраняя водное зеркало лишь в глубоких плесах (Атлас Кустанайской области, [21]).

Кроме системы рек в изучаемом регионе находится около 5 тысяч озер, большинство которых в летний период подвергается пересыханию (Глумов, [23]; Воронов и Скрябина, [24]).

Минерализация и химический состав подземных вод изменяется в широких пределах. Пресные гидрокарбонатные натриевые воды вскрыты в долинах рек, на большей части территории воды солоноватые (3 - 5 г/л), а состав их изменяется на сульфатно - хлоридный и хлоридный натриевый.

Палеозойский водоносный комплекс содержит подземные воды трещинного типа нескольких стратиграфических подразделений, представленных осадочно-эффузивными породами от кембрия до карбона. Открытая трещиноватость в метаморфических породах развита на глубине 20 - 40 м, в эффузивно-осадочных - до 40 -50 м, в известняках - до 100м.

Минерализация подземных вод комплекса подчиняется общей гидрохимической зональности, площадной и вертикальной, возрастая в направлении от речных долин к водоразделам с 3 до 10 г/л; с глубиной от 5 - 6 г/л в кровле до 26 - 66 г/л в погруженных трещинноватых зонах. Преобладающий химический состав - хлоридный натриевый.

1.1.2 Рельеф

Согласно литературным данным [1-11] cовременный рельеф территории Костанайской области тесно связан с его геологическим строением. Формирование рельефа продолжается под воздействием различных внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) процессов. Эндогенные процессы - это плавные поднятия и опускания земной коры. Так, например, по наблюдениям ученых Западно-Сибирская равнина поднимается на 2-4 мм в год. Экзогенные процессы - внешние силы, формирующие рельеф, - разнообразны и различны по воздействию.

Главным экзогенным процессом современного рельефообразования является деятельность вод - снеговых (талых), дождевых и речных. Рельефообразующая роль вод в основном зависит от уклонов местности и водопроницаемости отложений. На песках талая и дождевая вода практически сразу впитывается и не стекает даже по уклону. На ровной повехности равнин и плато с водонепроницаемыми отложениями талые и дождевые воды, застаиваясь, медленно напитывают почву, которая в сухое, жаркое время года высыхает и растрескивается. Такие места называют солонцами. На равнинах Костанайской области пятна солонцов распространены повсеместно. Там, где почвогрунты водопроницаемы в слабой степени, талые воды застаиваются в незначительных понижениях. Постепенно просачиваясь вглубь, они уплотняют грунт и создают степные е блюдца и западины в десятки и сотни метров диаметром и глубиной от нескольких дециметров до 1,5-2 метров. В них образуются осоковые болотца, а по периферии - осиново-березовые колки, способствующие при метелях обильному накоплению снега. Обычно грунтовые воды в таких местах бывают пресными. Колки и западины в Костанайской области занимают значительные площади, особенно в ее северных районах.

Другой рельефообразующей силой является ветер, который переносит мелкие частицы грунта (песок, пыль). Чем сильнее ветер, тем выше его переносящая способность. Неправильно проводимая распашка земель является причиной развеивания ветром почвы, образования пыльных бурь. Обширная территория Костанайской области не отличается большим разнообразием рельефа. В целом рельеф области равнинный. Север области находятся в пределах юго-западной окраины Западно-Сибирской равнины, центральная часть занята равнинами Тургайского плато с с высотами 200-330 метров, которые постепенно понижаются к югу до 150-170 метров. Северо-западная окраина области расположена на холмисто-мелкосопочных возвышенных равнинах Зауральского плато, а юго-восток - на отрогах Казахского мелкосопочника. Крайний юг области находится в пределах Южно-Тургайской равнины, которая соединена с Западно-Сибирской равниной, простирающейся с севера на юг, Тургайской ложбиной.

Северо-восточную часть Костанайской области, относящуюся к Западно-Сибирской равнине, называют еще Костанайской равниной.

Преобладающие ее высоты над уровнем моря составляют 170-230 метров Западно-Сибирская равнина в пределах области имеет общий наклон с юго-востока, юга на север. Этот наклон можно заметить по медленному течению реки Тобол и его притоков. Рельеф равнины однообразен: там нет ни высоких холмов, ни возвышенностей. Только местами встречаются невысокие увалы (5-13 м), вытянутые в северо-восточном направлении. Между ними имеются неглубокие впадины, занятые цепочкой мелких озер. Сложена равнина горизонтально залегающими морскими отложениями - пески, глины, суглинки. В долинах рек морские осадочные породы перекрыты речными отложениями. Этим и объясняется плоская поверхность равнины.

Обширное пространство центральной части Костанайской области занимает Плато Тобола, или Торгайская столовая страна, которая на востоке граничит с Казахским мелкосопочником, на западе с Зауральским плато. Плато Тобола представляет собой обширную приподнятую равнину, отделенную с севера пологим уступом. Наибольшие высоты плато наблюдаются в его северной части (до 320-360 м) в южном направлении прослеживается ступенчатое падение высот, достигающих на самом юге 150-160 м. Плато Тобола отличается своеобразием рельефа, обширные ровные пониженные участки чередуются с крутосклонными невысокими (до 300 м) столообразными возвышенностями. Вдоль по центру, с севера на юг, плато разделена ложбиной Тобола.

Плато Тобола сложено горизонтально залегающими отложениями (глины, пески, мергели). Множество рек и ручейков бассейнов рек Тобола и Тургая орошают Плато Тобола. Текучие воды постепенно размывали плато, образуя столовые возвышенности с плоскими вершинами и круто обрывающимися склонами. К таким возвышенностям относятся горы: Каргалытау (308 м), Текетау (211 м), Кызбельтау (232 м), Сарыадыр (260 м) и др.

Русла древних рек, врезаясь в горизонтально залегающие отложения, образовали в пределах плато Тобола отдельные плато и ложбины. Например, огромная Сыпсынагашская ложбина, бывшее русло реки, разделяет Адаевско-Терсекское и Улькаякское, плато. Долины современных рек, разделяющие возвышенные участки, иногда достигают нескольких десятков километров в ширину.

Зеленая полоса, соединяющая на физической карте Западно-Сибирскую равнину с Туранской низменностью, пересекающее плато Тобола с севера на юг, носит название ложбины Тобола, или ворота Тобола, или пролив Тобола. Проливом ее называют потому, что сотни тысяч лет назад древний Арало-Каспийский морской бассейн соединялся с древним морским бассейном, бывшим тогда на месте Западно-Сибирской равнины.

Костанайская ложбина - это понижение глубиной до 200 метров и шириной 15-50 километров. Ее высота над уровнем моря составляет около 100 метров. Сложен Торгайский прогиб глинистыми отложениями, которые называют чеганскими, так же, как и море, плескавшееся когдато над ними. В результате воздействия экзогенных процессов формировались и другие отложения - пески, континентальные глины, речные отложения

К Зауральскому плато приурочена северо-западная часть Костанайской области. Это, в большинстве случаев, наклонные к востоку равнины с плоским, местами увалистым рельефом. Абсолютные высоты плато изменяются в среднем от 250 до 350 м. Для Зауральского плато характерны выходы на поверхность кристаллических горных пород.

Южная часть Зауральского плато сильно изрезана долинами притоков Тобола и густой овражно-балочной сетью. Кроме того, встречаются мелкосопочные массивы с выходами коренных пород на поверхность.

Северная часть плато представляет собой слабоволнистую равнину с многочисленными западинами и озерами.

Юго-восточная часть Костанайской области находится в пределах. Казахского мелкосопочника (Сарыарка).

1.1.3 Гидрография

Обширное пространство центральной части Костанайской области занимает плато Тобола, или столовая страна Тобола, которая на востоке граничит с Казахским мелкосопочником, на западе с Зауральским плато. Плато Тобола представляет собой обширную приподнятую равнину, отделенную с севера пологим уступом. Наибольшие высоты плато наблюдаются в его северной части (до 320-360 м) в южном направлении прослеживается ступенчатое падение высот, достигающих на самом юге 150-160 м. Плато Тобола отличается своеобразием рельефа, обширные ровные пониженные участки чередуются с крутосклонными невысокими (до 300 м) столообразными возвышенностями. Вдоль по центру, с севера на юг, плато разделена ложбиной Тобола.

Ложбина Тобола- это понижение глубиной до 200 метров и шириной 15-50 километров. Ее высота над уровнем моря составляет около 100 метров. Сложен Тургайский прогиб глинистыми отложениями, которые называют чеганскими, так же, как и море, плескавшееся когдато над ними. В результате воздействия экзогенных процессов формировались и другие отложения - пески, континентальные глины, речные отложения

Относительно высоким потенциальным плодородием отличаются темно-каштановые арминистые карбонатные почвы, содержащие 3,0 - 3,5 % перегноя в пахотном слое. Мощность их гумусового горизонта достигает 30-35см.

Данные о них изложены в следующих работах: А.М. Дурасов [12-16], У.У. Успанов [18], У.У. Успанов, Ю.Г. Евстифеев [19], А.Н. Маланьин, Н.Г. Сметана [24], А.Н. Маланьин и др. [22, 23], А.Н. Маланьин [20,21], Атлас Кустанайской области [25], Атлас Северного Казахстана [26] и т.д.

Наиболее многоводна в области река Тобол. Ее средние годовые расходы вблизи г. Костанай измеряются в 21,1 м³/с. Характерны резкие колебания средних годовых расходов в различные по водности годы. На реке Тобол в многоводный год средние расходы достигают 124 м³/с, а в маловодный год снижаются до 3,08 м³с.

Химический состав речных вод во многом зависит от засоленности почв и грунтов, дренируемых реками бассейнов. Наиболее опресненные воды несут реки, стекающие с окраин Зауралья (Аят, Тогузак, Уй) и Казахской складчатой страны (Сары-Тургай, Кара-Тургай). Многие реки центральных и южных районов области засоляются во второй половине лета (низовья Тургая и Улы-Жиланшика). Реки Убаган, Кундызды, Кабырга и др. дренирующие осевую зону Костанайского плато и не получающие дополнительного водного питания с ее возвышенных окраин сильно засолены [42].

Большое распространение на территории области получили временные водотоки, особенно на юго-востоке. Основная часть годового стока водотоков осуществляется за счет талых весенних вод и крайне незначительно - в периоды ливневых дождей [16].

Бурные проявления подобных стоков обычно сопровождаются интенсивной водно-эрозионной деятельностью.

В Костанайской области насчитывается более 5000 озер, их суммарная поверхность составляет около 3 % территории. Распределены озера крайне неравномерно, более 90% их сосредоточено в северной части, главным образом на Тобольском водоразделе. Озера преимущественно располагаются в мелких впадинах и имеют обширные водосборы. Приходная часть водного баланса озер слагается в основном из снеготалых вод и частично - за счет осадков теплого периода. Приток воды кратковременен и целиком зависит от многоводности года. В связи с этим после одно-, двухгодичного резкого подъема уровня воды в озерах наступает длительный период спада, вплоть до полного пересыхания. Отдельные озера, получающие дополнительное питание за счет подземных вод, имеют более плавный ход уровня [18].

Расход озерных вод происходит целиком за счет испарения, в годы с особенно жарким и сухим летом значительная часть мелких озер пересыхает, а в конце многолетних сухих периодов пересыхают и более крупные озера, такие, как Кушмурун, Аксуат и другие (А.В. Шнитников, [17]; Г.А. Глумов, [18]; А.Г. Воронов и А.А. Скрябина, [19]; Чельцов-Бебутов, [20]). Всего 10 озер по площади превышают 50 км².

Костанайские озера имеют различную минерализацию, в целом же на юге больше соленых и горько-соленых озер, а на севере - пресных и слабоминерализованных. Особенно много соленых озер встречается в Тургайской и Сыпсын-Агашской ложбинах.

1.1.4 Почвы

Создание Почвы изучаемого региона достаточно хорошо изучены. Данные о них изложены в следующих работах: А.М. Дурасов [12-16], У.У. Успанов [18], У.У. Успанов, Ю.Г. Евстифеев [19], А.Н. Маланьин, Н.Г. Сметана [24], А.Н. Маланьин и др. [22, 23], А.Н. Маланьин [20,21], Атлас Кустанайской области [25], Атлас Северного Казахстана [26], К.Д. Глинки [17], Маклецова [18], И.А. Бесполуденнова [19], А.М. Дурасова [20-22], Ю.Г. Евстифеева [23], А.Н. Маланьина [24,25] и других. Согласно литературным данным, изменения почвенного покрова области обусловлены широтной зональностью биоклиматических факторов. Эти изменения, связанные с усилением засушливости в направлении с севера на юг, позволяют выделить две почвенные зоны с четырьмя подзонами:

I.Зона черноземов (5867 тыс. га) с двумя подзонами: обыкновенных черноземов (2764 тыс.га) и южных черноземов (3103 тыс. га)..Зона каштановых почв (4185 тыс. га) с двумя подзонами: подзона темнокаштановых почв (3531 тыс. га) и подзона каштановых почв (654 тыс. га).

Подзона обыкновенных черноземов занимает северную часть области. Она, в основном, находится в пределах Западно-Сибирской низменности, представляющей собой плоскую или слабоволнистую поверхность с широким распространением понижений занятых озерами, болотами и березовыми колками. Наиболее распространены здесь черноземы обыкновенные среднемощные среднегумусные (содержание гумуса более 6 %) и черноземы обыкновенные маломощные малогумусные (содержание гумуса менее 6 %).

Площадь этих почв составляет более 800 тыс. га. Они отличаются высоким плодородием и являются лучшими пахотнопригодными землями области. По механическому составу это в основном тяжело- и среднесуглинистые почвы. В пределах подзоны встречаются также легкосуглинистые и супесчаные разновидности этих почв (35 тыс. га). Они менее гумусированы, слабооструктурены и могут подвергаться ветровой эрозии. Внутризональное разнообразие почв зависит от местных геолого-геоморфологических условий, дренажа и характера растительности, поэтому, кроме зональных различий, в структуре почвенного покрова области выявляются многие провинциальные черты. К ним, в частности, относятся такие явления, как повышенная солонцеватость и карбонатность южных черноземов и каштановых почв.

Особо следует выделить в почвенном покрове подзоны однородные массивы черноземов обыкновенных карбонатных, занимающих площадь около 500 тыс. га. Содержание гумуса в данных почвах находится в пределах 6 - 7 % при тяжелом механическом составе. Они отличаются неудовлетворительными водно-физическими свойствами.

Значительная часть подзоны занята черноземами обыкновенными солонцеватыми в комплексе с солонцами до 30 % (776 тыс. га). Они формируются на слабодренированных относительно пониженных равнинах или склонах.

Среди интразональных почв выделяются лугово-черноземные - около 150 тыс. га. Распространены они на пониженных массивах среди березовых колков небольшими участками.

Луговые почвы, занимающие площадь около 80 тыс. га, встречаются в выраженных понижениях на водоразделах и в долинах рек, в последних распространены, кроме того, аллювиально-луговые и лугово-болотные почвы, также луговые солонцы и солончаки. Значительная площадь (около 300 тыс. га) в подзоне занята солонцами и их комплексами.

В целом подзона обыкновенных черноземов наиболее благоприятна для ведения земледелия. Пахотнопригодные земли здесь полностью распаханы.

Вторая подзона - подзона южных черноземов занимает большую часть черноземной зоны области и составляет 3103 тыс. га. Центральная часть подзоны находится на южной окраине Западно-Сибирской низменности, на западе захватывает часть Зауральского плато, а на юге Предтургайскую равнину. Территория этой подзоны более сложна как по устройству поверхности, так и по характеру почвообразующих пород. В связи с этим почвенный покров подзоны неодинаков в различных ее частях. На западе, в пределах Зауральского плато, распространены южные малогумусные черноземы средне- и тяжелосуглинистого механического состава, среди которых нередко встречаются карбонатные и солонцеватые почвы.

Черноземы южные малогумусные нормальные распространены во всей подзоне и занимают площадь около 500 тыс. га, сформировались они на незасоленных желто-бурых суглинках под разнотравно-красноковыльной растительностью. Содержание гумуса у них находится в пределах 4 - 5 %, редко достигая 6 %.

По механическому составу они относятся к тяжело-, средне- и легкосуглинистым. Незначительная площадь этих почв (около 60 тыс. га) имеет супесчаный механический состав.

Значительная площадь подзоны занята черноземами южными карбонатными (около 1 млн. га). Сюда вошли черноземы южные карбонатные в комплексе с солонцами от 10 до 30 %. Как правило, они находятся в сочетании с лугово-черноземными и луговыми карбонатными почвами по степным западинам. Содержание гумуса у них превышает 5,0 - 5,5 %. Эти почвы имеют худшие водно-физические свойства, имеют более тяжелый механический состав, плотное сложение и глыбистую структуру. В весенний период они быстро набухают, становятся вязкими, спелость их наступает позже, чем у нормальных черноземов. В сухой период года быстро иссушаются, уплотняются и растрескиваются. Эти почвы подвергаются ветровой эрозии.

Черноземы южные солонцеватые залегают, как правило, в виде комплексных массивов с солонцами 20 - 30 и 30 - 50 %. Площадь таких почв составляет около 700 тыс. га. Механический состав их в основном тяжелосуглинистый и суглинистый, но также встречаются почвы легкосуглинистого и супесчаного мехсостава. Содержание гумуса не превышает 5 %.

Кроме того, в этой подзоне встречаются лугово-черноземные и луговые почвы, а также солонцы и их комплексы. Основные пахотнопригодные почвы в настоящее время почти полностью заняты сельскохозяйственными культурами.

Характеристику зоны каштановых мы не приводим в связи с тем, что она располагается южнее истоков р. Тобол с ее притоками.

Внутризональное разнообразие почв зависит от местных геолого-геоморфологических условий, дренажа и характера растительности, поэтому, кроме зональных различий, в структуре почвенного покрова области выявляются многие провинциальные черты. К ним, в частности, относятся такие явления, как повышенная солонцеватость и карбонатность южных черноземов и каштановых почв.

Черноземы занимают плоские междуречные равнины северной части области и полностью распаханы. Черноземы обыкновенные пригодны для пропашных севооборотов, в которых наряду с зерновыми могут участвовать технические и кормовые культуры.

Черноземы южные, маломощные несколько уступают по своему плодородию черноземам обыкновенным. Гумусовый горизонт у южных черноземов менее мощный (35-50 см), перегноя содержит 4,0 - 5,5 %. На междуречье Убаган-Ишим и в западных районах области развиваются карбонатные южные черноземы, обладающие худшими водно-физическими свойствами и большой подверженностью ветровой эрозии.

Для сухостепной зоны в той же степени характерны темно-каштановые почвы легкого механического состава - супесчаные и песчаные. По своему качеству они значительно хуже ранее рассмотренных почв и пригодны под посевы сельскохозяйственных культур лишь выборочно. Кроме того, они требуют специализированной агротехники, так как легко поддаются ветровой эрозии.

На низких террасах речных долин и озерных впадин, где к почвенному горизонту подступают грунтовые воды, развиваются комплексы солонцов и солончаков. Эти засоленные земли, непригодные для земледелия, могут быть использованы для искусственных лиманов.

2. Объекты и методы исследования

.1 Очистные сооружения

Сброс хозбытовых сточных вод осуществляется практически с начала строительства города Костаная, т.е. 1952-1954 гг. Отвод стоков происходит по системе напорных и самотечных трубопроводов. Сброс проводится через один выпуск в водоприемное сооружение - накопитель - испаритель № 1. Далее отстоявшаяся вода перекачивается в канал и через него - накопитель-испаритель № 2.

Накопитель - испаритель № 1 является водоприемным объектом хозяйственно- бытовых и промышленных стоков города. Он функционирует как накопитель-отстойник, являясь промежуточным звеном в системе водоотведения: город - накопитель - испаритель № 2.

Накопитель № 1 расположен в естественном понижении рельефа, на расстоянии 3 километров на восток от города. Юго-восточная часть накопителя огорожена плотиной протяженностью 1250 метров, предохраняющей прилегающие территории от подтопления.

Площадь водосборной поверхности накопителя № 1 ограничена отвалами и оградительной дамбой и оценивается 6,6 км². Оградительная дамба представляет собой земляное сооружение (суглинки, супеси, пески) с креплением верхового откоса щебнем и каменным наброском. Воды, фильтрующиеся из накопителя, просачиваясь через тело плотины, собираются в канале и перекачиваются обратно в испаритель. Перекачка осуществляется насосной станцией, расположенной в 200 метрах восточнее водосбора у придамбового карьера. Сооружение оборудовано двумя электроустановками ЭЦВ-12 с подачей воды в объеме 120 м³/час при Н= до 60 м.

С 1968 года водоем используется для аккумулирования биологически очищенных хозфекальных вод города и промышленных стоков его промзоны. Накопитель является буферной емкостью и никогда не переполняется, так как вода из накопителя после достижения определенного уровня перекачивается в накопитель-испаритель № 2. Для перекачки сточных вод установлена насосная станция. Воды перекачиваются двумя насосами марки Д 2000 х100 производительностью 2000 м³/час (один насос рабочий, другой резервный) с напором до 100 метров. Переброска сточных вод в накопитель № 2 осуществляется по каналу. Ежегодный проектный объем вод, поступающих в накопитель № 1 составляет порядка 16 000 - 16 300 тыс м³, фактическое поступление-10 000-12 000 тыс.м³

В соответствии с проектным назначением, рассматриваемый искусственный водоем используется как накопитель хозяйтвенно-бытовых, промышленных стоков. Категория водопользования накопителя № 1 - без использования.

Основные параметры современного состояния накопителя-испарителя № 1 приведены в таблице 1

Таблица 1 Основные параметры современного состояния накопителя-испарителя

Наименование Накопителя- Испарителя.	Проектный объем млн. м. куб.	Фактическое накопление млн. м. куб.	Отметки НПГ, м.	Отметки фактические, м.	Время эксплуатации, Лет
Накопитель - Отстойник № 1	2,35	2,016	173	172	44

Фильтрация вод из накопителя происходит в первый водоносный горизонт, сложенный четвертичными суглинками и супесями, песками с крупностью зерен различного размера. Коэффициент фильтрации в среднем составляет К = 2,2 м/сут, горизонт подстилается водоупорными глинами.

Гидрогеологические исследования накопителя-испарителя органами Госкомгидромета не проводились. Данные по гидрогеологическому режиму территории приняты по материалам отчетов и наблюдений технических и маркшейдерских служб города.

При нормировании качества поступающих сточных вод накопитель приравнивается по нормам загрязнений к водоемам культурно-бытового водопользования.

Фоновые показатели качества воды в накопителе приведены в табл. 1.

Населенный пункт осуществляющий сброс сточных вод это современный город с работающими промышленными предприятиями, городским транспортом и развитой инфраструктурой. Численность населения в настоящее время составляет порядка 100 тысяч человек.

Систему водоснабжения и водоотведения города охватывает как жилую зону, так и значительную часть производственных предприятий.

Система водоснабжения города включает в себя гидроузел на водохранилище № 1, водоочистные сооружения, разводящую городскую сеть, гидроузел водохранилища № 2. Источником водоснабжения (производится забор на хозбытовые и технические нужды) является водохранилище № 1.

Забор воды из водохранилища № 2, в объеме 8535 тыс м³/год (2003г), осуществляется большей частью для полива дачных и садовых участков в теплый период года и для технических нужд предприятий, не требующих воды питьевого качества.

Протяженность технического водовода составляет 13.0 км, поливочного - 69.1 км.

Забор воды из водохранилища № 1, за год, составил 19766 тыс м³/год.

Протяженность водопроводных сетей - общая 377,3 км

В том числе: магистральные водоводы-103,2 км

уличные-79,2 км

внутриквартальные-128,3 км

вводы в жилые дома-66,9 км

Систематическая структура флоры, т. е. набор видов, относящихся к разным семействам и родам, и закономерности их концентрации является их основной характеристикой. Особенности систематических структур разных флор составляет основу мнений об их сходствах и различиях. В настоящее время типологические анализы флор проводят по видимым категориям признаков. Анализ последних флористических работ Казахстана (Байтенова, [25]; В.П. Голоскоков, [26]) свидетельствует о том, что большинство исследователей прибегают к следующим группам таких признаков: географический, экологический и биологический.

Рассмотрим основные флористические элементы по данным признакам.

Географический анализ - при данной категории анализа необходимо выделить географические элементы и типы ареалов, при необходимости - сгруппировать их исходя из целей и задач исследований. Географический элемент или тип ареалов - этот набор видов с современными сходными ареалами. В настоящее время есть множество типологий ареалов, все типологии были основаны на одном принципе - при этом учитывается только современная конфигурация ареалов. В данной работе при определении географических элементов мы придерживались подходов П.Г. Пугачева [15], который разработал свою систему географических элементов для ценофлоры сосновых боров Костанайской области. Также мы опирались на работы Агелеуова [27], Р.В. Камелина [28], А.И. Толмачева [29] и др.

Экологический анализ - при этом анализе виды, в зависимости от их отношения к экологическим факторам, распределяются на различные экологические группы. Обычно экологические элементы флоры выделяются по отношению видов растений к степеням увлажненности субстрата (Шенников, [30]). Также можно выделить экологические группы в зависимости от приспособленности к видам субстрата.

Биологический анализ - этот анализ проводится по жизненным формам растений, как комплексной характеристики вида. К таким биологическим признакам можно отнести типы опыления цветков, типы распространения семян и т.д., но для флориста самым понятным является жизненная форма вида. В настоящей работе жизненные формы сформированы по И.Г.Серебрякову [31] и С.Раункиеру [32]. Здесь также широко использовались работы А.П.Шенников [30] и П.Г. Пугачева [15]. В ходе флористических исследований было собрано более 100 гербарных экземпляров растений. С гербарием можно ознакомиться в Гербарии Костанайского социально-технического университета имени академика Зулхарная Алдамжар.

Для контроля степени загрязненности сточных вод, установления сформировавшегося фона в накопителе, лабораторией предприятия производится отбор проб и их анализ. Согласно инструктивным требованиям, опробование следует выполнять применительно к наиболее неблагоприятному периоду, когда содержания ЗВ будет максимальным.

Пробы отбираются из накопителя № 1, на входе в очистные сооружения, в процессе и после очистки. Ввиду резких сезонных колебаний концентраций ингредиентов в поверхностных водах региона, для проведения расчета использовались усредненные фоновые и фактические содержания ЗВ в период с 2008 по 2010 г.г. (табл. 3).

Анализы выполнялись в аттестованной лаборатории

В комплексе водоканала действуют два вида очистных сооружений:

для потребляемых и сбрасываемых вод.

Водопроводно-очистные сооружения (ВОС) представляют собой фильтровальную станцию, где проходит водоочистку вода водохранилища № 1. На водохранилище № 2 очистных сооружений нет.

Для обеспечения нормативных требований ГОСТов, вода, забранная из водохранилища № 2, на фильтровальной станции проходит следующие стадии очистки:

§ первичное хлорирование;

§ смешивание с реагентами;

§ отстаивание от взвесей;

§ фильтрация через фильтровальную загрузку (песок, антрацит, цеолит);

§ вторичное хлорирование.

Хлораторная стоит из склада хлора и хлораторной №1 и №2. Жидкий хлор хранится в контейнерах. В хлораторной происходит разбавление хлора, испарение жидкого хлора, превращение его в газообразный и подача на станцию подготовки питьевой воды. Дозирование хлора производится с помощью вакуумных хлораторов с ручным регулированием при весомом контроле реагента. Тип хлораторов ЛОНИИ-100 - 5 штук, количество точек ввода хлора - 5. Проектная мощность фильтровальной станции 130 тыс м³/сутки. Пройдя фильтровальную станцию, очищенная вода подается для хозяйственно-бытового обеспечения города.

Фильтровальная станция расположена на берегу водохранилища № 1, в 15 км от границы города.

Загрязненные хозяйственно-бытовые стоки из жилой зоны и промзоны города поступают в канализационные очистные сооружения (КОС), где подвергаются полной искусственной механико-биологической очистке (рис 2).

Сооружения канализационной очистной станции города находятся в эксплуатации с 1952 - 1954 гг. Работа сооружений, входящих в состав канализационной очистной станции, полностью зависит от режима поступления канализационных стоков, их равномерности, концентрации и температуры.

Очистные сооружения состоят из механической и биологической очистки.

В состав механической очистки входят:

· решетки;

· песколовки;

· усреднитель;

· первичные отстойники;

· насосная станция.

Подача стоков к зданию решеток предусматривается по лоткам из железобетона. Сточные воды, после освобождения на решетках от крупных и плавающих примесей, поступают на песколовки с прямолинейным движением воды, где происходит осаждение крупных минеральных частиц. После первичной очистки вода самотеком поступает в первичные отстойники для дальнейшего освобождения от плавающих и взвешенных частиц органического происхождения. Затем вода поступает в усреднитель, который служит для регулирования равномерности подачи воды на дальнейшую очистку. Насосная станция подает стоки из усреднителя в аэротенки по напорному трубопроводу- 600 мм, где они подвергаются биологической очистке.

В состав биологической очистки входят:

· аэротенк;

· вторичные отстойники;

· резервуар для очищенных сточных вод;

· насосная станция для перекачки очищенных сточных вод в накопитель - испаритель;

· напорный коллектор.

В секциях аэротенка очищаемая сточная жидкость продувается сжатым воздухом в присутствии активного ила. Из аэротенка образовавшаяся смесь воды и ила направляется самотеком во вторичные отстойники, где активный ил отделяется от очищенной воды. Из вторичных отстойников осветленные стоки поступают в приемный резервуар насосной станции, откуда насосами перекачивается в накопитель-испаритель.

Удаляемая из песколовок пескопульпа подается в один из двух пескобункеров, откуда вывозится машиной на песковые площадки. Активный ил из вторичных отстойников выпускается под гидростатическим давлением в камеру и регулируется водосливом, откуда самотеком направляется в резервуар активного ила. Из резервуара циркулирующийся активный ил перекачивается в первый коридор аэротенка, а избыточный ил - в вертикальный илоуплотнитель.

Сырой остаток из первичных отстойников и уплотненный избыточный активный ил из уплотнителя перекачивается на иловые площадки для обезвоживания и просушки. Просохший ил используется жителями в качестве сельскохозяйственного удобрения.

Проектная мощность очистных сооружений 84 тыс.м³/сутки, фактическая 30-35 тыс.м³/сутки.

В случае ликвидации аварийных состояний сброс сточных вод осуществляется в естественный природный котлован, который находится в 50 метрах от насосной, перекачивающей сточные воды в накопитель-испаритель.

Грабельное отделение.

Оборудовано решетками типа МГ с механическими граблями, обеспечивающими пропуск всего количества стоков, при скорости протока их между прутьями около 1 м/сек и ширине зазоров - 16 мм. Предназначено для улавливания, сортировки подвергающихся и не подвергающихся дроблению крупных предметов, плавающих и влекомых ко дну лотков и трубопроводов сточной водой. В настоящее время очистка решеток осуществляется вручную.

Песколовки.

В составе очистной станции эксплуатируются три двухсекционные горизонтальные, с прямолинейным движением сточных вод песколовки, имеющие рабочую длину - 9.0 м, ширину отделения - 1.0 м, глубину проточной части - 0.5 м. Они оборудованы бункерами для сбора и накопления в них, в течение не более двух суток, механических примесей, влекомых потоком сточных вод; а также гидроэлеваторами, предназначенными для выгрузки осадка в два бункера, расположенные в отдельно стоящих зданиях на опорах, позволяющих осуществлять выгрузку обезвоженного песка (осадка) непосредственно в автосамосвалы. Песколовки предназначены для улавливания из потока сточных вод крупных механических примесей, в основном тяжелых, минерального происхождения, предотвращая засорение сооружений, износ механического оборудования.

Первичные отстойники.

Первичные отстойники радиального типа представляют собой круглые в плане железобетонные резервуары диаметром 20 метров, с расчетной глубиной 2.8 м, имеющие уклон днища к центрально расположенному приемнику - 0.05. Оборудованы кольцевым периферийным лотком - для сброса осветленной воды, жиросборным устройством и скребковым механизмом для сгребания выпавшего на дно осадка к приемнику. Первичные радиальные отстойники предназначены для выделения из сточной воды водонерастворимых грубодисперстных примесей органического происхождения и улавливания всплывающих жироподобных веществ, а также для уплотнения выпавшего осадка.

Аэротенки-вытеснители.

Аэротенки-вытеснители - прямоугольные в плане железобетонные резервуары открытого типа, разделенные продольными перегородками на 4 коридора, каждый из которых имеет длину 48 м, рабочую глубину - 4.4 м. и ширину - 4.5 м. Каждый аэротенок оборудован воздухораспределительными железобетонными каналами, проложенными по дну коридоров в 2 или 1 ряд вдоль одной из продольных стен коридоров. К каналам подведены стояки- воздуховоды, ответвления от воздухораспределительных магистральных трубопроводов. Продолжительность аэрации сточной воды в коридорах аэротенка составляет 4-6 часов, интенсивность аэрации - 2.3-3.0 м³/сутки.

Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включая множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных микроорганизмов.

Очистка сточных вод происходит в аэробных условиях (в присутствии растворенного кислорода). Эффективность процессов биологической очистки зависит от следующих факторов:

· температуры -оптимальная температура для аэробных процессов, происходящих в сооружениях, составляет 10-12⁰ С, резкое изменение температуры влияет на развитие нитрифицирующих бактерий.

· рН - биологическая очистка наиболее эффективна, если значение рН не выходит за пределы 6.0-7.5.

· биогенные примеси; для эффективного процесса очистки сточной воды в среде должна быть достаточная концентрация всех основных элементов питания: органического кислорода, азота, фосфата.

Соотношение (БПК полн : N: Р) при обработке городских сточных вод должно быть не менее (100 : 5 : 1). Аэротенки работают с нагрузкой на ил. Ил средней компактности, цвет серый. Соотношение свободно плавающих и прикрепленных частиц близко к 1, что говорит о нормативном процессе нитрификации.

Иловый индекс - 257.

Эффективность очистки: по ЭЖДО 96,6%

по МПА 95,1%

состав ила характеризуется: планктоном, раковинами, коловратками, мелкими амебами, нитчатыми бактериями.

Вторичные отстойники.

Открытые, радиального типа, круглые в плане железобетонные резервуары. Диаметр 20 метров, рабочая глубина 2.8 м. Имеют уклон днища от центра сооружения к периферии - 0,003.Оборудованы кольцевым лотком для сбора осветленной воды и илонасосами для сбора осевшего на дно отстойника активного ила. Отстойники предназначены для отделения очищенной воды от активного ила, 30-70% объема которого перекачивается вновь в аэротенки. Циркулирующий активный ил далее направляется после уплотнения на иловые площадки.

Илоуплотнители.

Это железобетонные резервуары, круглые в плане, с верхней цилиндрической частью (диаметр 9.0 м), нижней - конической.

Оборудование:

· центральная опускная труба;

· илоотводный трубопровод Ø 200 мм;

· кольцевой водосборный лоток.

Предназначены для уплотнения избыточного активного ила, выгружаемого из вторичных отстойников и снижение его первоначальной влажности.

Иловые площадки.

Построено 8 пар иловых площадок на естественном основании, общей площадью 8 га.

Песковые площадки.

Длина 62.8 м, ширина - 14.1, 9.1, 4.1 м.

Состоят из площадок, отделенных друг от друга, и проезда шириной 3.5 м. Посередине каждой из площадок проходит дренажный лоток с ламповым колодцем.

Отходы после очистки складируются на иловой и песковой площадках, материал с иловой площадки используется населением в качестве удобрения на дачных участках. Песок применяют для различных хозяйственных нужд предприятий и населения.

Характеристика, показатели и эффективность работы очистных сооружений, степень очистки отражены в таблице 4.

При проведении исследований, с целью определения эффективности работы станции, было установлено, что степень очистки составляет в среднем от 85 до 95%.

Баланс водопотребления и водоотведения приведен в таблице 5.

Водоотведение хозяйственно-бытовых стоков от жилых массивов города и его промышленной зоны к канализационной очистной станции осуществляется по системе самотечных и напорных коллекторов (рисунок 1).

От городской жилой зоны хозфекальные, хозбытовые сточные воды по самотечным коллекторам Ø - 1000 и 1200 мм доставляются на ГКНС и ЦФНС, откуда перекачиваются по напорным коллекторам 600 (2нитки) и 900 мм (2 нитки) в приемную камеру. Приемная камера (т.А) представляет собой резервуар по объединению канализационных стоков. Сюда же поступают по стальному водоводу Ø - 800 мм промышленные сточные воды из рабочей зоны города. Объединенные хозбытовые и промышленные сточные воды по напорным коллекторам Ø - 1000 мм (2 нитки стального трубопровода) транспортируются на городские КОС. Третья нитка трубопровода Ø - 500мм из жилой зоны города доставляет сточные воды на КОС, минуя приемную камеру.

Общая протяженность канализационных путей составляет 229.7 км, в том числе:

· уличные -94.2 км;

· внутриквартальные - 60.7км;

· коллектора - 74.8 км;

Протяженность в промзоне - 33.4 км.

Выпуск очищенных хозяйственно-бытовых и промышленных стоков в накопитель-испаритель осуществляется из стальных труб (3 нитки) Ø - 600 мм (без задвижек в устье). Приемная камера закреплена железобетонными плитами на щебне и каменной наброской.

Водоотвод из накопителя осуществляется по напорному коллектору. Общая длина стального трубопровода 9.7 километров, из них Ø- 630 мм - 4.1 км, Ø-700 мм - 5.6 км. Глубина заложения трубопровода от 0 до 2,5м. По трассе имеются аварийные задвижки.

Перекачка воды из накопителя проводится насосной станцией, оборудованной двумя насосами Д2000х100 производительностью 2000 м³/час (1 насос рабочий, 1 - резервный) с напором 100 м. Водозабор выполнен из железобетона, станция работает в автоматическом режиме.

2.2 Экспериментально-расчетная часть

Объем предельно-допустимых сбросов сточных вод установлен водно-балансовым методом, затем спрогнозирована динамика изменения уровня воды в накопителе на расчетный срок эксплуатации. За основу принят фактический объем поступающих в накопитель-испаритель сточных вод и установлена степень воздействия нагрузки на водную систему.

.3 Водный баланс накопителя - испарителя № 1

Объем воды в накопителе - испарителе после трехлетнего цикла накопления определяется по формуле:

Wн = Wо + n * (∑Wn - ∑Wс) (1),

где Wн - объем воды в накопителе после трехлетнего цикла накопления, т. е. на конец действия проекта ПДС, м³;

Wо - объем воды в накопителе, после трехлетнего срока эксплуатации, т. е. наначало действия ПДС - 2,016 млн м³.

n- число циклов накапливания (расчетный срок эксплуатации) - 3 года.

∑Wn - сумма всех поступлений воды в накопитель за один цикл накопления, м³.

∑Wс - сумма всех сбросов и потерь воды с накопителя за один цикл накопления, м³.

Суммарное количество воды разного происхождения Wn, поступающих в накопитель, определяется по формуле:

∑Wn = Wст + Wсn + Wос (2),

где Wст - объем сточных вод поступающих за один цикл = 16990 тыс. м³;

Wсn - объем поверхностного стока, поступающего в накопитель с водосборной площади, рассчитывается как произведение слоя поверхностного стока, на площадь водосбора (6,6 млн. м²). Величина слоя поверхностного стока составляет 17 мм. при средней (50 %) обеспеченности и 32 мм. при максимальной ( 1 %) обеспеченности в годы высоких паводков

. Wсn (50 %) = 17мм * 6,6 млн. м² * 10^-3 = 112200 м³;

.Wсn (1 %) = 32мм * 6,6 млн. м² * 10^-3 = 211200 м³;

Wос - объем атмосферных осадков, непосредственно выпадающих на площадь зеркала воды накопителя м³/год. ос = 319 мм * 720 тыс м² * 10^-3= 229680 м³.

Сумма всех поступлений воды разного происхождения за один цикл будет равна:

∑Wn (50 %) = 16990000 + 112200 + 229680 = 17331,88 тыс.м³.

∑Wn (1 %) = 16990000 + 211200 + 229680 = 17430,88 тыс. м³.

Суммарное количество всех сбросов - потерь ∑Wс, определяется по формуле:

∑Wс = Wоб + Wи + Wф (3),

где Wоб - объем потребления воды с накопителя (водоотведение в накопитель № 2) = 16211 тыс. м³/год;

Wи - испарение с водной поверхности за один цикл м³/год;

Wи = 670 * 720 тыс. м²* 10^-3= 482,4 тыс. м³.

Wф - объем воды теряемой за счет фильтрации за один цикл м³/год.

Wф - определяется расчетным путем по формуле:

Wф = ((К * m * Ho) * 365) / (0,366 * lgR / Rk) (4),

где K - коэффициент фильтрации водоносного горизонта, 2,2 м/сут.;

m - мощность водоносного горизонта, 3,5 м.;

H₀- высота столба сточных вод в накопителе, 2,8 м.;

S _круга=ПR²; S _{зеркала}= 720000 м², отсюда Rk= √720000/3,14 = √ 229299 = 479. Rk= 479 метров.

R - расстояние от центра накопителя до контура питания водоносного горизонта, м;

Rk +35 вычисляем эмпирически. В табл. ХIII-I (Справочное руководство гидрогеолога, 1987) приведены величины радиуса влияния для различных типов пород. Для тонкозернистых песков с размером преобладающих частиц 0,1-0,25 мм. Rk= 50-100м, при размере 0,05-0,1мм. Rk = 25-50м. Берега Соколовского накопителя сложены тонкозернистыми песками и глинами с размером частиц 0,01-0,05 мм, поэтому радиус влияния 25 -50 м. и колеблется в пределах 30 - 40 м, в среднем 35м. В соответствии с этим расстояние от центра накопителя до контура питания R = Rk +35 = 479+35 = 514. R = 514 метров.

- количество суток в году.

Wф = ((2,2*3,5*2,8)*365)/(0,366*lg1,073)=7869,4/0,0112= 702625 м³

Суммарный объем воды теряемой с накопителя:

∑Wс = 16211000 + 482400 + 702625 = 17396,025 тыс м³

Уравнение водного баланса преобразуется в следующий вид:

При средней обеспеченности:

Wн = 2016000 + 3 * (17331880 - 17396025) = 1823565 м³.

При максимальной обеспеченности, в годы высоких паводков:

Wн = 2016000 + 3 * (17430880 - 17396025) = 2120565 м³.

Из уравнения водного баланса видно, что на расчетный срок эксплуатации, при существующем объеме сброса сточных вод, в годы средней обеспеченности уровень накопителя понизится на 26 - 27 см. В годы катастрофических паводков уровень будет повышаться на 14 - 15 см. Расчетные статьи водного балланса представленны в таблице 7.

Приведенные в формуле гидрогеологические характеристики приняты по материалам отчетов и наблюдений технических и маркшейдерских служб города.

.4 Расчет нормативов качества сточных вод, отводимых в накопитель-испаритель

Нормативы качества сточных вод рассчитываются в соответствии с методикой расчета [8] по методу ГНПО ПЭ «Казмеханобр», основанном на нормативах качества воды конечного водоприемника с учетом ассимилирующей, испарительной и фильтрующей способности накопителя при уже сформировавшемся фоновом состоянии.

Основная расчетная формула имеет вид:

Спдс = Сф + (Спдк - Сф ) · Ка (5),

где: Спдс - расчетно-установленная концентрация загрязняющих веществ в СВ , обеспечивающая нормативное качество воды в контрольном створе (в данном случае в накопителе ), мг/дм³;

Сф - сформировавшаяся фоновая концентрация ЗВ в накопителе, мг/дм³;

Спдк - предельно допустимая концентрация ЗВ в воде конечного водоприемника сточных вод, мг/дм³;

Ка - коэффициент, суммарно учитывающий ассимиляцию, испарительную и фильтрационную способности накопителя.

Коэффициент Ка определяется по формуле:

Ка = (qн + qи + qф +qп ) : qст (6),

где: qн - удельный объем воды накопителя, участвующий во внутриводоемных процессах, м³/год;

qи - удельный объем воды, испаряющийся с поверхности накопителя, м³/год;

qф - объем сточных вод, фильтрующихся из накопителя - 702,625 тыс. м³/год;

qп - объем потребляемой воды - 16211 тыс. м³/год;

qст - расход сточных вод, отводимых в накопитель - 16990 тыс. м³/год;

Значения qн и qи находятся по формулам:

qн = Q/tэ (3 ), qи = Qи / tэ (4),

где: Q - фактический объем накопителя СВ на момент расчета ПДС, м³.

tэ - время фактической эксплуатации накопителя, годы;

Qи - испарительная способность накопителя, м³.

Учитывая колебания концентраций ингредиентов, в зависимости от времени опробования, при расчете использованы средние концентрации этих ингредиентов, зафиксированные в процессе опробования в период с 2004 - 2006 г.г. (табл. 4).

Расчет ПДС накопителя - испарителя № 1

Подставляя значения (табл. 1 и 7, которые находятся в приложении) в формулы (3) и (4) получим:

qн = 2016000 : 44 = 45818 м³ ; qи = 482400 : 44 = 10963 м³.

Подставляя полученные значения в формулу (2) получим:

Ка = (2016000 + 482400 + 702625 + 16211000): 16990000 = 1,143

Оценка показателей фонового состояния накопителя, фактической концентрации ЗВ в сбрасываемых водах и уровня ПДК показывает, что расчет ПДС загрязняющих веществ необходимо выполнять в трех вариантах формулы (1).

Вариант 1.

Фоновые концентрации нормируемых ингредиентов выше ПДК, т.е. Сф > Спдк, к числу таких показателей, в данном случае, относятся ХПК, БПК, азот аммонийный. В этом варианте нет необходимости в выполнении расчета, и концентрации Спдс составляют либо фоновые значения конечного водоприемника, либо, в соответствии со статьями 1.5 и 1.6 «Методики» [8] - фактическое значение.

Содержания азота аммонийного, ХПК, в сбрасываемых сточных водах ниже, чем их фоновые концентрации в накопителе, они не оказывают существенного отрицательного влияния на экологическое состояние водоприемника.

Спдс азот амм. = Сфакт. = 1,5 г/м³

Спдс ХПК. = Сфакт. = 64,8 г/м³

В соответствии со статьей 1.6 «Методики» (8). Если фактический сброс действующего предприятия меньше расчетного ПДС, то в качестве нормы ПДС принимается фактический сброс или по согласованию с местными органами экологии могут быть установлены нормативы качества воды конечного водоприемника.

Спдс БПК. = Сфон. = 6,41 г/м³

Вариант 2.

Фоновые концентрации водоприемника в контрольном створе менее ПДК, т.е. выполняется условие Сф < Спдк и в полном объеме реализуется уравнение:

Спдс = Сф + ( Спдк - Сф ) ∙ Ка

К числу таких показателей относятся: хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты СПАВ, железо общ., сульфаты, нефтепродукты.

В результате расчетов соответственно получим:

Спдс хлориды. = 346,1 +(350 - 346,1) ∙ 1,143 = 350,56 г/м³

Спдс. нитраты. = 11,9 + (45 - 11,9) ∙ 1.143 = 49,73 г/м ³

Спдс. нитриты. = 1,03 + (3,3 - 1,03) ∙ 1.143 = 3,62 г/м ³

Спдс фосфаты. = 2,8 +(3,5 - 2,8) ∙ 1,143 = 3,6 г/м³

Спдс. СПАВ. = 0,2 + (0,5 - 0,2) ∙ 1,143 = 0,54 г/м ³

Спдс железо общ. = 0,19 +(0,3 - 0,19) ∙ 1,143 = 0,32 г/м³

Спдс сульфаты. = 349,8 +(500 - 349,8) ∙ 1,143 = 521,47 г/м³

Спдс нефтепр. = 0,2 +(0,3 - 0,2) ∙ 1,143 = 0,31 г/м³

Вариант 3.

В соответствии со ст.1.5. «Методики» [8] к числу веществ, для которых нормируется приращение к природному естественному фону, в данном случае относятся взвешенные вещества, ПДС устанавливается с учетом этих допустимых приращений к природному естественному фону.

С пдс взв(расч) = Сф + 0,75мг /дм³ = 9,9 + 0,75 = 10,65 мг /дм³(г/м³ )

Вода, сбрасываемая в накопитель, прозрачная, имеет очень слабый запах и вкус, бесцветная, рН 7,9, что не превышает ПДК водоемов культурно-бытового пользования и находится на уровне фона накопителя. Растворимый кислород, в любой период года, в пробе отобранной до 12 часов дня имеет содержание от 6,4 до 8,2, что выше ПДК. Возбудителей заболеваний и ядовитых веществ в сбрасываемых водах не содержится.

Расчетные и нормативные концентрации загрязняющих веществ поступающих в накопитель-испаритель № 1 приведены в таблице 9.

сточный вода очистка накопитель

3. Перечень определяемых компонентов загрязнений

.1 Обработка, складирование и использование осадков сточных вод

Обработка сырого остатка и стабилизированного избыточного ила производится известкованием. Известковое молоко (~ 5%) подается в резервуар опорожнения стабилизаторов, объединяется и откачивается насосами на иловые карты каскадного типа. На картах эта смесь перемешивается с сырым осадком. После заполнения илом карты сушат. В дальнейшем полученный материал используется в качестве удобрения.

Минеральные частицы при прохождении через песколовки удерживаются и поступают в пескобункер, откуда автотранспортом вывозятся на песковые площадки. В дальнейшем песок используется для хозяйственных нужд предприятия.

Для предотвращения попадания не доочищенной сточной воды в накопитель (в случае внештатной ситуации) предполагается водоотведение в естественно-образованный котлован, находящийся рядом с КОС.

После устранения аварийной ситуации исходная вода из котлована вновь должна перекачиваться и подаваться на очистные сооружения, для чего предполагается использование резервного насоса насосной станции КОС.

В аварийных ситуациях, при переполнении резервного котлована, допускаются разовые сбросы неочищенных вод в накопитель, в плоть до устранения этой ситуации, при условии согласования с областными экологическими службами.

В случае поступления на станцию биологической очистки некондиционных промышленных стоков, сбое технологического процесса очистки сточных вод, потере активным илом способности к хлопьеобразованию и осаждению, проводятся следующие операции по устранению последствий технологического нарушения процесса очистки:

· известкование возвратного активного ила во вторичных радиальных отстойниках;

· хлорирование очищенных стоков;

· переведение илоуплотнителя на минимальную подачу;

· увеличение зоны регенерации активного ила;

· увеличение расхода воздуха путем введения дополнительной воздуходувки;

· проведение механического сбора пенообразных образований с поверхности в системе аэрации.

В связи с тем, что накопитель по многим нормируемым показателям превышает их содержания в сбрасываемых водах, существенного ухудшения гигиенического состояния в водах накопителя не происходит. По объему отводимых стоков в водоприемник, каких либо ограничений не предусматривается, в связи с тем, что он является промежуточным. В настоящее время разница между фактической отметкой уровня водной поверхности накопителя и отметкой НПГ составляет 1,0 метр. Эта разница полностью исключает возможность подтопления прилегающих территорий. Иных мероприятий по предотвращению подтопления земель, кроме контроля за количеством сбрасываемых и отводимых вод, не предусматривается.

Контроль за качеством сточных вод осуществляется аттестованной лабораторией. Отбор проб на химический анализ поступающей воды, в процессе очистки и после очистки, проводится раз в десять дней. Отбор проб из накопителя - ежеквартально. Гидробиологические (биоиндикационные) и бактериологические анализы проводятся один раз в 10 дней.

Рекомендуется предварительная очистка сточных вод на предприятиях, где качество сбрасываемых вод не соответствует нормам, и введение ужесточенных норм приема сточных вод и штрафных санкций для предприятий - нарушителей.

3.3 Подземные воды

Несмотря на ограниченный объем подземных вод, участвующих в пополнении речного стока, их роль в питании поверхностных вод весьма значительна и связано это с относительно высокой минерализацией подземных вод, разгружающихся и речных долинах. Особенно заметно влияние подземных вод на состав речных вод рек Тобол, Убаган, Тогузак, Аят, русла которых унаследовали зоны крупных разломов в земной коре, являющихся ес тественными дренами подземных вод.

Наиболее минерализованные подземные воды разгружаются из трещинно-карстовой водоносной зоны на верхнем меридиональном отрезке - р.Тобол, что вызывает резкое возрастание минерализации речной воды в межень до 5 г/л. в р.Тобол ниже г.Костаная разгружаются минерализованные подземные воды мел-эоценовых морских осадков с минерализацией 3-5 г/л, что ведет к постепенному возрастанию солености речной воды (особенно заметной в межень) до 1,5-2 г/л и преобладанию в ее составе хлоридов и сульфатов (рис.3.1.1.). Аналогичная ситуация характерна для нижнего течения р.Тогузак и Уй [4].

Значительную часть микрокомпонентов реки также получают вместе с подземными водами, что подтверждается их анализами. Объясняется это относительно повышенной растворимостью металлов в более агрессивных подземных водах, контактирующих с металлоносными породами весьма длительное время в довольно крупных объемных блоках пород.

Таблица 2 Перечень токсикологических показателей качества воды и их ПДК в питьевой воде

№ п/п	Лимитирующий компонент	ПДК, мг/л
1	Алюминий	0,5
2	Барий	0,1
3	Бериллий	0,0002
4	Бор	0,5
5	Бром	0,2
6	Висмут	0,1
7	Вольфрам	0,05
8	Кадмий	0,001
9	Кобальт	0,1
10	Литий	0,03
11	Молибден	0,25
12	Мышьяк	0,05
13	Натрий	2,00
14	Ниобий	0,01
15	Нитрит	3,3
16	Полиакриламид	2,0
17	Ртуть	0,0005
18	Свинец	0,03
19	Селен	0,01
20	Стронций	7.0
21	Сурьма	0,05

Таблица 3 Нормы показателей воды по СанПин

Показатели	НД на методы испытаний	Нормы по НД
Сухой остаток, мг/дм не более:	ГОСТ 18164-72	1000
Водородный показатель, рН:	ГОСТ 2874-82	6,0-9,0
Окисляемость перманганатная, мг/дм , не более:	ГОСТ 23268.12-78	0,5-5,0
Фенольный индекс, мг/дм , не более	ГОСТ 26449.1-85	0,25
Жесткость общая, ммоль/дм	ГОСТ 4151-72	7
Органолептические свойства
Цвет, градусы не более:	ГОСТ 3351 -74	20
Запах, баллы не более:	ГОСТ 3351-74	2
Вкус, баллы не более:	ГОСТ 3351-74	2
Мутность, мг/дм ' не более	ГОСТ 3351-74	1,5
ФОРМУЛЫ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
Катионы		мг/дм3, не более
Аммоний:	ГОСТ 4192-82,	1
Алюминий:	ГОСТ 18165-89	0,5
Кальций:	ГОСТ 23268.5-78
Магний:	ГОСТ 23268.5-78
Барий:	НСАМ195Х	0,1
Калий:	ГОСТ 23268.7-78
Натрий:	ГОСТ 23268.6-78
Железо общее	ГОСТ 401 1-72	0,3
Марганец:	ГОСТ 4974-72	ОД
Хром:	НСАМЗПГх	0,05
Серебро:	ГОСТ 18293-72
СУММА-
АНИОНЫ
Фторид:	ГОСТ 4386-89	1,5-0,70
Хлорид:	ГОСТ 4245-72	350
Бромид:	ГОСТ 23268. 15-78
Иодид:	ГОСТ 23268.16-78
Сульфат:	ГОСТ 4389-72	500
Гидрокарбонат:	ГОСТ 23268. 3-78
Карбонат:	ГОСТ 23268. 3-78
Фосфат:	ГОСТ 18309-72		3,5
Нитрат:	ГОСТ 18826-73		45
Нитрит:	ГОСТ 4192-82		1
Кремниевая кислота:	ГОСТ 26449.1-85		10,0 (по 80
СОДЕРЖАНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Свинец, мг/дм , не более	НСАМ 292 -Г		0,03
Мышьяк мг/дм , не более.	ГОСТ 23268. 14-78		0,05
Кадмий, мг/дм , не более:	НСАМ 292 -Г		0,001
Ртуть, мг/дм , не более/	ГОСТ 26927		0.0005
Медь, мг/дм , не более.	НСАМ 292 -Г		1
Цинк, мг/дм , не более.	НСАМ 292 -Г		5
Никель, мг/дм , не более;	НСАМ 292 -Г		0.1
Кобальт, мг/дм , не более.	НСАМ 292 -Г		0.1
Стронций, мг/дм , не более:	ГОСТ 23950-88		7
Уран, мг/дм , не более	ГОСТ 18921-85		1,8
Селен, мг/дм , не более.	ГОСТ 19413-89		0,01
Ванадий, мг/дм , не более.	НСАМ 31 8-Г		0,1
Бор, мг/дм , не более.	СТРК 1016-2000		0,5
Бериллий, мг/дм , не более.	ГОСТ 18294-81		0,0002
Молибден, мг/дм , не более;	ГОСТ 18308-72		0,25
Синтетические, поверхностно-активные вещества (СПАВ), мг/дм . не более	ГОСТ Р 51211-98, РК№ 116/168		0,5
Нефтепродукты, суммарно мг/дм3, не более	НСАМ 293		0,1
ГХЦГ, мг/дм , не более	ГОСТ Р 51209-98		0,002
ДДТ, мг/дм , не более	РК№ 116/10002		0,002

Заключение

Экологический мониторинг - комплексная система наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды в районе источника загрязнения.

Основной задачей проведения экологического мониторинга является выявление масштабов изменения качества окружающей среды в районе источника загрязнения.

В данной работе выполнен водно-балансовый расчет в створе водоотведения до водоприемника - накопителя-испарителя № 1. Водно-балансовым методом расчетов обосновывается удовлетворительная восприимчивость накопителя к существующей нагрузке по объему отводимых стоков.

На основе анализа гидрохимической обстановки водной системы накопителя выявлен различный уровень загрязненности по 12 показателям (табл. 1).

1. Отмечается наиболее высокий уровень превышения над ПДК для водоемов культурно-бытового водопользования по ХПК, БПК, фосфатам.

2. Рассматриваемый водоем является промежуточным, при разработке ПДС он приравнен к водоемам культурно-бытового водопользования.

Водно-балансовым расчетом установлены лимиты отведения сточных вод в накопитель на 3 года.

Принятые нормативы предельно-допустимых стоков вполне согласуются с прогнозными объемами водопритоков.

При условии выполнения необходимых мероприятий по контролю над объемом и качеством сбрасываемых вод система способна устойчиво функционировать в пределах расчетных норм, не нарушая сложившегося экологического равновесия.

С производственной деятельностью предприятий, машин, механизмов и транспорта связано наличие в сточных водах таких загрязняющих веществ, как нефтепродукты и взвешенные вещества. Такие загрязнители как БПК, ХПК, СПАВ, азотистые соединения, связаны, в основном, с бытовой деятельностью населения, административными зданиями, магазинами, столовыми, предприятиями бытового обслуживания.

Содержания ингредиентов в очищенных водах, сбрасываемых в накопитель (таблица 2), не высокие и по физическим свойствам, хлоридам, нитритам, нитратам, раств. кислороду, железу общему, СПАВ и плотному остатку не превышают ПДК водоемов хозяйственно-питьевого водопользования. Содержания БПК, фосфатов, сульфатов лишь незначительно и не по всем пробам (помесячно) превышают ПДК водоемов культурно-бытового назначения, все это свидетельствует об эффективности работы очистных сооружений.

Следует отметить, что повышенные концентрации сульфатов характерны для всех поверхностных вод Северного Казахстана, что не связано ни с производственной деятельностью предприятий, ни с жизнедеятельностью населения, ни с качеством очистки сточных вод.

Таким образом, воздействие на гидросферу района оценивается как незначительное. Для уменьшения степени воздействия предусмотрен оптимальный режим работы очистного оборудования. При условии выполнения оптимального режима сложившаяся водохозяйственная система не испытывает дополнительных нагрузок и находится в устоявшемся природном равновесии.

Список использованной литературы

1. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. Л., 1987г.

2. ГОСТ 17.1.1.02-77. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов. М., 1977г.

3. ГОСТ 17.1.3.03-77. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за их качеством. М.,1977г.

4. ГОСТ 17.1.5.02-80. Охрана природы. Гидросфера. Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов. М., 1980г.

5. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Методы анализа. М., 1984г.

6. Закон об охране окружающей природной среды в Казахской ССР. Алма-Ата, 1991г.

7. Инструкция по отбору проб поверхностных и сточных вод на химический анализ. Алматы, 1994г.

8. Методика расчета предельно-допустимых сбросов (ПДС) веществ, отводимых со сточными водами предприятий в накопители (временная). Алматы,1997г.

9. Правила охраны поверхностных вод Республики Казахстан. РНД, 1.01.03-94. Алматы, 1994г.

10.Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нормативов предельно-допустимых сбросов в водные объекты (ПДС) для предприятий. Алма-Ата, 1992г.

11.Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. СанПиН №4630-88. М., 1988г.

12.Справочник гидрогеолога. М., Госгеолтехиздат,1962г.

13.Справочное руководство гидрогеолога. М., 1987г.

14.Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86, а с 1997 года - РНД 211.2.01-97). Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

15.Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы (ОНД-90, часть 1). Санкт-Петербург, 1991.

16.Сборник законодательных, нормативных и методических документов для экспертизы воздухо-охранных мероприятий. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

17.Временные указания по определению фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе для нормирования выбросов и установления предельно допустимых выбросов. М.: Гидрометеоиздат, 1981.

18.ГОСТ 17.23.02-78. «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1980.

19.Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты. М.: Госкомитет по охране природы СССР, 1989.

20.Руководство к программам эффективного мониторинга загрязнения окружающей среды /Science Applications International Corporation. -исп. д-р Дэш Сойала и д-р Юлий Липсиц. Saic, 1996.

21.Защита атмосферы от промышленных загрязнений /Справочник в двух частях под ред. С. Калверта и Г.М. Иинглунда, ч. 2, перевод с англ. под ред. д.х.н. А.Г. Сутугина и д.т.н. Е.Н. Теверовского. М.: Металлургия, 1988.

22.Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. № 3.02.036.99.

23.Ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. № 3.02.0367.99.

24.Санитарные правила и нормы по гигиене труда в промышленности в трех частях (под ред. Козловского В.А.), ч. I и II. Утв. Главным государственным санитарным врачом Республики Казахстан 22.08.1994 г. Омск: ИПК «Омич», 1995, 479 с.

25.Санитарные правила и нормы по гигиене труда в промышленности в трех частях (под ред. Козловского В.А.), ч. I ИПК «Омич», 1995. Дополнение 2 к «Санитарным номам проектирования производственных объектов» 1.01.001 - 94 по разделу «СЗЗ и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

26.Список «Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДК)». Утв. Главным государственным санитарным врачом РК. № 3.02.002-97 от 24.11.97.

27.РД 52.04.186-89. Руководство по контролю за загрязнением атмосферы. М., 1991.

28.Пинигин М.А. Гигиенические основы оценки степени загрязнения атмосферного воздуха. - Гигиена и санитария, № 7, 1993, с.4-8.

29.Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М.: Экономика, 1986.

31.Бринчук М.М., Урсул А.Д., Мастушкин М.Ю. Правовые аспекты устойчивого развития. - М.: СТУПЕНИ, 2005.

32.Дегтев М.И., Стрелков В.В., Дегтев Д.М. Окружающая среда и экологический мониторинг. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004.

33.Мастушкин М.Ю. Экология и экологическое право: Учебно-методическое пособие. - М.: МГИМО (У) МИД России, 2001.

34.Постановление Правительства РФ № 177 «Об организации и осуществлениигосударственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга» от 30. 03. 2003 г.

35.Тертышников А.В., Яковлев О.В. Основы технологий прогнозирования опасных природных процессов и явлений: Уч. пособие. - М. - Саратов, 2005.

36.Шмаль А.Г., Шмаль Т.В. Муниципальная система экологической безопасности (настольная книга муниципального эколога). - Бронницы: МП ИКЦ БИТВ, 2005.

37.Дурасов А.М. Солоди и серые лесные осолоделые почвы лесостепи Северного Казахстана // Почвоведение. - 1959 б. - N 1.

38.Успанов У.У. Земельные фонды Кустанайской области и их освоение. // Тр. Обьед. Куст. научн. сессии. - Алма-Ата, Изд-во АН КазССР, 1958. - Т. V.

39.Успанов У.У., Евстифеев Ю.Г. Кустанайская область // Тр. ин-та почв АН КазССР. - Алма-Ата , 1960. - Т. 10.

40.Евстифеев Ю.Г. Почвы КазССР. Почвы Кустанайской области. - Алма-Ата, 1966. - Вып. 6. - 415 с.

41.Маланьин А.Н., Л.Б. Заугольнова, Н.Г. Сметана. Почвы и растительность на песчаных наносах Бас-Наурзума Кустанайской области // НДВШ. биол. науки, 1975. - № 4. - С. 128 - 135.

42.Маланьин А.Н. Лесорастительная характеристика песчаных почв Кустанайской области // Охрана и воспроизводство животного и растительного мира Северного Казахстана. - Кокчетав, 1978.

43.Маланьин А.Н. Дерново-боровые почвы островных боров Северного Казахстана. Алма-Ата, Изв. АН КазССР. - Сер. биол. - 1979. - N 2.

44.Атлас Кустанайской области. - М: Изд-во Главн. упр. Геодезии и картографии Гос. геол. комитета СССР, 1963. - 79 с.

45.Агроклиматические ресурсы Кустанайской области (под ред. Э.С.Зарембо). - Алма-Ата: Гидрометеоиздат,1969. - 200 с.

46.Глумов Г.А. К вопросу о периодических колебаниях уровня озер Западной Сибири // Тр. Перм. с.- х. ин-та, 1959. - Т.17. - С. 69 - 78.

47.Воронов А.Г., А.А.Скрябина. Типы водоемов Кустанайской области и некоторые особенности их растительности // Биогеографические очерки Кустанайской области. - М.: Изд-во МГУ, 1964. - С. 61 - 86.

48.Байтенов М.С. Высокогорная флора Северного Тянь-Шаня. -Алма-Ата: Наука, 1985. - 207 с.

49.Голоскоков В.П. Флора Джунгарского Алатау. - Алма-Ата.: Наука, 1984. - 221 с.

50.Пугачев П. Г. Сосновые леса Тургайской впадины. - Кустанай, 1994. - 406 с.

51.Агелеуов Е.А. Флора поймы реки Урал. - Алма-Ата: Наука, 1987. - 102 с.

52.Камелин Р.В. Флористический анализ естественной флоры Горной Средней Азии. - М.-Л.: Наука, 1973. - 354 с.

53.Толмачев А.И. Богатство флор как обьект сравнительного изучения // Вестн. Ленингр. ун-та, 1970. - N 9. - Биология. - Вып.2. - С. 71 - 83.

54.Шенников А.П. Экология растений. - М., 1950. - 375 с.

55.Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. - М.-Л., 1964. -Т.3.-С.145-205.

56.Raunkiaer С. The life form of plants and Statistical plant geography. - Oxford, 1934. - 632 p.

57.Флора СССР. - М., 1934-1964. - Т. 1-30.

58.Флора Казахстана. - Алма-Ата, Изд. АН КазССР, 1956- 966. - Т. 1-9.

59.Крылов П.Н. Флора Западной Сибири. - Томск, 1927-1949, - Т. 1-11.

60.Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. - Алма-Ата, 1928-1938 - Т. 1-3.

61.Нурмухамбетова Р.Т. Флора и растительность долины реки Тобол (в пределах Северного Казахстана). - Екатеринбург: Изд. «Екатеринбург». 2000. - 128 с.

Приложения

Таблица 1

№ п/п	Место	физ. Свойства			рН	Мг/дм куб
	отбора проб	Цвет	Запах	Прозр,ем		Взвеш	ХПК	БПК5	БПК20	Раствор кислор	Cl	NH4	NO2	NO3	фосфаты	СПАВ	Fe общ.	нефтепродукты	сульфаты	плотный остаток
2008 год
1	1 квартал	б/ц	1	28	6,93	15,2	64,6	1,9	4,0	8,5	306,6	2,6	0,32	5,4	3,8	0,4	0,19	0,3	205	1109
2	2 квартал	б/ц	1	30	8,11	5,65	74,3	2,4	11,0	9,7	346,0	1,1	0,07	1,4	1,8	0,1	0,2	н/о	351,0	1414,0
3	3 квартал	б/ц	1	30	7,95	4,7	51,0	2,0	4,5	9,7	393,0	0,39	0,07	0,7	1,5	0,12	0,2	н/о	585,0	1737,0
4	4 квартал	б/ц	1	30	7,5	8,0	69,7	2,0	5,8	8,9	330,0	1,8	0,5	3,0	2,5	0,17	0,2	0,1	340,0	1312,0
5	Средний показатель	б/ц	1	29,5	7,62	8,39	64,9	2,08	6,325	9,2	343,9	1,47	0,25	2,625	2,4	0,2	0,198	0,2	370,25	1393
2009 год
1	1 квартал	б/ц	1	29	7,8	5,6	55,0	3,5	7,3	9,4	400,0	2,2	0,2	7,9	3,9	0,15	0,3	0,3	443,0	1522,0
2	2 квартал	б/ц	1	29	8,15	5,6	80,8	1,6	6,4	5,5	334,0	7,2	1,3	16,9	5,3	0,12	0,2	0,06	250,0	1118,0
3	3 квартал	б/ц	1	29	8,65	26,1	81,0	2,8	12,5	8,8	268,0	6,8	2,8	18,4	2,9	0,3	0,19	0,5	166,0	1063,0
4	4 квартал	б/ц	1	30	8,2	8,1	68,6	2,6	3,2	5,2	305,0	4,0	2,5	17,2	0,9	0,1	0,1	0,03	182,0	1030,0
5	Средний показатель	б/ц	1	29,25	8,2	11,4	71,3	2,63	7,35	7,23	326,75	5,05	1,7	15,1	3,2	0,17	0,198	0,17	260,25	1183,2
2010 год
1	1 квартал	б/ц	1	30	7,35	4,9	87,0	2,6	6,0	6,5	326,0	1,6	0,8	47,3	5,4	0,07	0,4	0,2	290,0	1240,0
2	2 квартал	б/ц	1	30	9,6	10,3	92,2	2,4	5,4	10,8	417,0	1,1	0,4	4,6	1,2	0,09	0,1	0,09	499,0	1560,0
3	3 квартал	б/ц	1	30	8,65	17,2	48,5	2,0	4,4	8,0	419,0	0,3	0,4	4,9	2,8	0,1	0,1	0,1	563,0	1760,0
4	4 квартал	б/ц	1	30	8,6	7,0	83,6	3,6	6,4	9,1	308,0	5,2	2,9	14,9	1,6	0,1	0,10	323,0	1230,0
5	Средний показатель	б/ц	1	30	8,55	9,85	77,8	2,65	5,55	8,6	367,5	2,05	1,13	17,9	2,8	0,09	0,18	0,15	418,75	1447,5
Средний показатель 2008 - 10 г.г.		б/ц	1	29,6	8,12	9,86	71,4	2,45	6,41	8,3	346,1	2,86	1,03	11,9	2,8	0,15	0,19	0,17	349,8	1341,3

Таблица 3 Результаты химических анализов воды принятые для расчета ПДС.

№ п/п	Место отбора проб	физ. Свойства			рН	Мг/дм куб
		Цвет	Запах	Прозр,ем		Взвеш	ХПК	БПК5	БПК20	Раствор кислор	Cl	NH4	NO2	NO3	фосфаты	СПАВ	Fe общ.	нефтепродукты	сульфаты
1	Сброс	б/ц	1	30	7,9	10,2	64,80		9,9		287,5	1,5	0,9	22,3	2,7	0,1	0,2	0,2	188,9
2	Накопитель - испаритель	б/ц	1	29,6	8,1	9,9	71,4		6,41		346,1	2,9	1,03	11,9	2,8	0,2	0,19	0,2	349,8
3	ПДК культ. быт.					Фон + 0,75	30		6		350	2	3,3	45	3,5	0,5	0,3	0,3	500

Таблица 4 Эффективность работы очистных сооружений предприятия

состав очистных сооружений	наименование показателей по которым проводится очистка	проектная мощность			фактическая нагрузка			эффективность работы
								проектные показатели			фактические показатели
		м ³/ час	тыс.м ³/сут	тыс.м ³/год	м ³/ час	тыс.м ³/сут	тыс.м ³/год	концентрация мг/л		степень	концентрация мг/л		степень
								до очистки	после очис	очистки %	до очистки	после очис	очистки %
		3500	84	30660	1939,5	46,548	16990
решетки	взвеш. вещества										185	10,5	94,32
песколовка	БПКполн										172	9,667	94,38
усреднитель	ХПК										365	64,87	82,23
первичн. отстойники	хлориды										367	297	19,07
аэротенки	сульфаты										129	200	-
вторичн. отстойники	азот аммонийный										31,4	1,48	95,29
	нитриты										0,3	0,78	-
	нитраты										1,17	25,5	-
	фосфаты										9,6	2,83	70,52
	нефтепродукты										7,74	0,18	97,67
	железо										0,5	0,19	62,00
	СПАВ										1,2	0,15	87,50

Таблица 5

№ п/п	Место	Мг/дм куб
	отбора проб	Взвеш	ХПК	БПК5	БПК20	Cl	NH4	NO2	NO3	фосфаты	СПАВ	Fe общ.	нефтепродукты	сульфаты	Сухой остаток
1	поступающая вода	185	365	122	172	367	31,4	0,3	1,17	9,6	1,2	0,5	7,74	129	1040
2	после очистки	10,5	64,87	7,25	9,667	297	1,48	0,78	25,5	2,83	0,15	0,19	0,18	200	1116,67

Таблица 6 Баланс водопотребления и водоотведения по предприятию.

Производство	водопотребление, тыс м куб/год.							водоотведение, тыс.м куб/год.
	всего	на производственные нужды				на хоз. бытовые нужды	всего	объем сточной воды повторно используем	производственные сточные воды	хозбытов сточные воды
		всего	в т.ч. питьевого качества	оборотная вода	повторно используемая вода
обеспечение водопотребления и водоотведения	28301	17684	10556,94			10617	11311	16990		сброс сточнных вод осуществляется одним выпуском, без разделения на произв и хозбыт. 16990

Таблица 7 Расчетные статьи водного баланса для накопителеля - испарителя

параметры накопителя уров. воды (м), S зер кала м2 S водосбора м2	cлой стока, мм.		Q сточных вод тыс. м. куб.	слой атм. осадк. мм	слой испарения, мм	Q в дcн за бираем. ст. вод, тыс. м	W ф. Фильт потери, тыс м. куб.	изменение объема воды в накопителе тыс. м. куб. % прих. части.
	объем нов. стока, тыс. м. куб.			объем атмосф. осад ков, тыс. м. куб.	объем испарения тыс. м. куб.
	сред. обесп.	высок. обесп.						на годы сред. обесп.	на годы высок. обеспеч

172
720000	17	32	16990	319	670	16211	702625	-192,435	104,565
6600000	112,2	211,2	1939,5м3/час	229,68	482,4			1,12%	0,60%

Таблица 8 Расчетные и нормативные концентрации ПДС загрязняющих веществ, поступающих в накопитель - испаритель № 1 со сточными водами отводимыми от города. в объеме 1939,5 м.куб/час при продолжительности 8760 часов в год.

№ п/п	ингредиенты	Сфон. Фон	Сфак в сбрасы	ПДК	ПДС расч.	ПДС прин.	ПДС утвержденное
		в накопит.	ваемых водах	г/м.куб.	г/м. куб.	г/м. куб.	г/час	т/год
1	взвешен вещества	9,9	10,2	0,75к фону	10,65	10,2	19782,90	173,30
2	нефтепродукты	0,2	0,2	0,3	0,31	0,3	581,85	5,1
3	фосфаты	2,8	2,7	3,5	3,6	3,5	6788,25	59,47
4	азот аммонийный	2,9	1,5	2	-	2	3879,0	33,98
5	нитриты	1,03	0,9	3,3	3,62	3,3	6400,35	56,07
6	нитраты	11,9	22,3	45	49,73	45,0	87277,5	764,55
7	сульфаты	349,8	188,9	500	521,47	500,0	969750,0	8495,0
8	хлориды	346,1	287,5	350	350,6	350,0	678825,0	5946,51
9	БПКполн.	6,41	9,9	6	-	6,41	12432,2	108,91
10	ХПК	71,4	64,8	30	-	64,8	125679,6	1100,95
11	железо общ.	0,19	0,2	0,3	0,32	0,3	581,85	5,1
12	СПАВ	0,2	0,1	0,5	0,54	0,5	969,8	8,50

Рис. 1 Схема водоподведения и водоотведения по городу и промзоне

Состояние водоприемных объектов города Костаная

Состояние водоприемных объектов города Костаная

∑Wn = Wст + Wсn + Wос (2),

Wи = 670 * 720 тыс. м2 * 10-3= 482,4 тыс. м3.

Wф - определяется расчетным путем по формуле:

Расчет ПДС накопителя - испарителя № 1

Список использованной литературы

Похожие работы на - Состояние водоприемных объектов города Костаная

Wи = 670 * 720 тыс. м²* 10^-3= 482,4 тыс. м³.