Частина 2 наукові повідомлення

Вид материала

Документы

Содержание Мероприятия по снижению водопотребления в административных и жилых зданиях

Подобный материал:

• Частина 2 наукові повідомлення, 88.25kb.
• Частина 2 наукові повідомлення, 168.94kb.
• Частина 2 наукові повідомлення, 135.8kb.
• Частина 2 наукові повідомлення, 142.16kb.
• Частина 2 наукові повідомлення, 172.83kb.
• Регламент роботи конференції, 55.16kb.
• Регламент роботи конференції, 52.63kb.
• На період карантину листопад 2009, 302.36kb.
• Окремих громадян, які затримали підозрювану особу на місці вчинення злочину або з поличним, 1107.42kb.
• Наукові дослідження І розробки, 50.19kb.

УДК 330.15:64


Ю.Ю. Выставная¹


Организационно-экономические механизмы оптимизации

системы водоснабжения г. Харькова


Рассмотрена проблема водопользования на урбанизированных территориях и влияние коммунальной сферы на качество водных объектов города. Предложена балансово-статистическая модель для установления зависимости между качеством воды р. Лопань – приемника сточных вод и количественным и качественным составом сточных вод городских очистных сооружений г. Харькова. Результаты показали, что можно сократить потребление водных ресурсов коммунальной сферой города через систему организационно-технических мероприятий, что позволит экономить финансовые ресурсы города и снижать воздействие на водные объекты и смежные территории, которые являются для Харькова по сути рекреационными.


Вода является уникальным природным ресурсом, который вовлечен во все без исключения сферы человеческой деятельности.

Интенсивное использование водных объектов приводит к ухудшению их качественных характеристик, истощению и непосредственно влияет на последующие циклы водопользования, отражаясь на экономической ситуации в регионе.

В рамках одного подхода или методики невозможно учесть все изменения параметров отдельных элементов водных ресурсов на процессы потребления или использования воды человеком. Поэтому следует говорить о нескольких аспектах проблемы. Первое – зависимость уровня потребления и загрязнения возвратных вод и состояние водных объектов-приемников. Второе – влияние полученного уровня загрязнения на последующие циклы использования водных ресурсов. Третье-оценка изменения экономической ситуации на локальном и региональном уровнях.

Высоким, по сравнению со странами западной Европы, является уровень водопотребления в жилом секторе Украины, который составляет, в зависимости от региона, 204-478 л/чел/сут. (Хомко,2004).

Сбрасываемые сточные воды непосредственно влияют на качество воды в водном объекте – приемнике сточных вод, что становится причиной дополнительных финансовых вложений в улучшение экологической ситуации.

Исследования по влиянию уровня водопотребления на экологическую и экономическую ситуацию региона развиваются с конца 70-х начала 80-х годов прошлого столетия. Тогда учеными различных научно-исследовательских институтов СНГ. Тогда были разработаны инженерно-технические мероприятия по рациональному водопользованию, создана нормативно-правовая база.

Современные научные исследования по разработке экономического и нормативно-правового механизма водосбережения в основном связаны с проблемой тарификации коммунальных услуг. Такой односторонний подход к рациональному использованию воды в городском хозяйстве не стимулируют предприятие снижать издержки производства и объем потребляемой и отпускаемой потребителям воды.

Недостаточное внимание уделяется эколого-экономическим факторам водопотребления в коммунальном хозяйстве.

А ведь в сформировавшихся новых экономических условиях, развитии экологических принципов, необходим пересмотр существующих положений в области водосбережения, разработка моделей водопользования с учетом перехода общества на устойчивое развитие.

Сегодня в структуре потребления питьевой воды в г.Харькове (крупном промышленно-агломерационном центре Украины с населением около 1,5 млн.жителей) на долю промышленного водопотребления приходится 15%, а хозяйственно-бытового – 85%.

Для экономической оценки влияния уровня водопотребления на состояние окружающей среды региона важно определить экологические факторы.

Для оценки влияния коммунальной сферы, а именно, хозяйственно-бытового водопотребления в г.Харькове и сброса городских сточных вод на качество воды в водном объекте-приемнике (р.Лопань), была разработана балансово-статистическая модель.

Река Лопань является приемником хозяйственно-бытовых сточных вод, прошедших очистку на городских Диканевских очистных сооружениях (ДОС). Как показывают результаты ранее проведенных исследований (Догадина, 1989; Золотарева, 1971), р.Лопань относится к высокоэвтрофированным водным объектам. Санитарное состояние р.Лопань неудовлетворительное и по качественному составу относится к 7 классу (вода чрезвычайно грязная).

Основными источниками загрязнения р.Лопань является поверхностный сток с территории жилой застройки и промышленных предприятий, а также сброс коммунально-бытовых и производственных сточных вод.

Для оценки современного состояния р.Лопань по гидрохимическим показателям использовались ежемесячные данные за период 2000-2003 гг по контрольным створам: створ №1 – 1км выше по течению реки от г.Харькова, створ №2 – 0,1км выше устья р.Лопань, ниже сброса сточных вод с ДОС.

Согласно проведенной оценке, на участке реки, ниже сброса сточных вод ДОС отмечается повышение концентрации загрязняющих веществ по следующим показателям: взвешенные вещества, азот аммонийный, БПКполн, минерализация, азот нитритный, азот нитратный, сульфаты, фосфаты, хлориды, медь, ХПК, фенол, наблюдается повышение кислотности (превышение ПДК в 1,5-2 раза).

Качество воды в рассматриваемых контрольных створах реки по гидрохимическим показателям не соответствует хозяйственно-бытовой и рыбохозяйственной категориям водопользования.

Целью проведенного исследования является установление зависимости между качеством воды в контрольном створе, расположенном ниже сброса сточных вод и составом сточных вод, сбрасываемых в водных объект после очистки на городских очистных сооружениях.

С этой целью по выборке (х_і; у_і), где х – величина, которая характеризует техногенную нагрузку, у – характеристика реакции водного объекта, оцениваются параметры функции регрессии f(x), что позволяет прогнозировать вероятные значения характеристики водного объекта у, вызванные техногенной нагрузкой х.

В качестве расчетной аналитической модели была принята линейная регрессионная модель:

Скс_i=b₀+b_1,i x_1,i + b_2,i x_2,i+ε г/м³,

где Скс_i – концентрация i – го загрязняющего вещества в контрольном створе, расположенном ниже сброса сточных вод, г/м³, которая формируется под влиянием x_1,i, x_2,i– факторов.

b₀ – коэффициент, характеризующий поступление загрязняющих веществ от других источников;

b₁ – коэффициент, учитывающих влияние сброса сточных вод, в данном случае от ДОС

b₂ – коэффициент, учитывающий влияние стока реки на качество воды в контрольном створе;

ε – величина случайных влияний.


Среди факторов, оказывающих значительное влияние на формирование качества воды в рассматриваемом контрольном створе выделены: x₁ – фоновое состояние водного объекта, x₂ – поступление загрязняющих веществ со сточными водами.

Использовались среднемесячные данные о качестве воды в р. Лопань в контрольном створе, расположенном на расстоянии 0,1 км выше устья, за последние пять лет, по 18 гидрофизическим и гидрохимическим показателям.

На основании проведенного статистического анализа (Выставная, 2006) были получены значения параметров b₀; b₁; b₂ для загрязняющих веществ (табл. 1).


Таблица 1 – Значения параметров регрессии для загрязняющих веществ

Показатель	Влияние других источников		Влияние сброса сточных вод		Влияние стока реки
	b0	Уровень значимости	b1	Уровень значимости	b2	Уровень значимости
Взвешенные вещества	22,789	0,05	-1,09	0,08	0,284	0,05
Нитриты	0,084	0,18	0,588	0,05	-	>0,2
Аммоний солевой	0,546	0,05	0,370	0,05	-	>0,2
Минерализация	535,808	0,05	0,395	0,05	-	>0,2
Хлориды	40,947	0,05	0,420	0,05	-	>0,2

Таким образом, в контрольном створе, расположенном ниже сброса сточных вод с городских очистных сооружений, качество воды формируется за счет поступления загрязняющих веществ с территории города. Влияние стока реки незначительно по рассматриваемым загрязняющим веществам (табл. 1). Анализ показал, что значимое воздействие на формирование качества воды в р.Лопань оказывает поступление загрязняющих веществ со сточными водами ДОС, в основном по показателям: нитриты и аммоний солевой. Азотсодержащие вещества приводят к развитию процесса эвтрофикации водного объекта. Предварительные исследования также показали, что при сокращении объемов водопользования снижается концентрация азотсодержащих загрязняющих веществ в контрольном створе.

Разработанная модель также дает возможность следить за изменением качества воды в реке, которое оценивается по гидрохимическим показателям, при изменении объемов водопользования.

Используя полученные параметры можно провести эколого-экономическую оценку влияния уровня водопотребления и сброса городских сточных вод на состояние водного объекта и условия водопользования. В настоящее время нет единой универсальной методики оценки ущерба загрязнения водного объекта. Для эколого-экономической оценки могут быть использованы сборы за сброс сточных вод, методы оценки эколого-экономического ущерба (Основи, 2005). В зависимости от основных факторов восприятия (Методи, 2004), основными структурными элементами ущерба являются:

- материальный ущерб, наносимый производственному капиталу и объектам муниципального хозяйства;

- ущерб здоровью и жизни людей, обусловленный воздействием загрязненной окружающей среды на уровень заболеваемости и смертности населения, на сокращение продолжительности активной жизнедеятельности и на снижение уровня производительности труда;

- ущерб природным ресурсам и экологическим системам, а также отраслям народного хозяйства, использующим природные ресурсы в качестве основных факторов производства.

Произведен расчет укрупненных показателей изменения ущерба от загрязнения водного объекта коммунальными сточными водами (Оценка, 2001) и расчет сокращения издержек водоподготовки и водоочистки связанный со снижением объемов хозяйственно-бытового водопотребления от 350 л/сут на человека до 250 и 150 л/сут/чел (табл. 2).


Таблица 2 – Показатели снижения уровня хозяйственно-бытового водопотребления

Объем водопотребления	250 л/сут/чел		150 л/сут/чел
Значение показателей	ед./год	грн/год	ед./год	грн/год
Показатели снижения ущерба от загрязнения водного объекта
Снижение поступления нитритов в водный объект	24,8 т	2035150	49,86 т	4091636
Снижение поступления аммония солевого в водный объект	138,5 т	72740	278,5 т	146268
Снижения поступления хлоридов	6953 т	913	13938 т	1830
Показатели снижения издержек водоподачи и водоотведения
Снижение водопотребления	69379,2 тыс.м3	8325504	139073,8 тыс.м3	16688856
Снижение потребления электроэнергии	138758,4 тыс.кВт/час	2913926	278147,5 тыс.кВт/час	5841097
Снижение использования химических материалов (реагентов, коагулянтов и хлора)	3469 т	416280	6954 т	834480

Снизить уровень водопотребления в жилом секторе можно с помощью различных мероприятий (табл. 3).


Таблица 3 – Мероприятия по снижению водопотребления в коммунальном хозяйстве

п/п	Мероприятия по снижению водопотребления в административных и жилых зданиях	Резерв экономии водных ресурсов, %
1	Организационные (регулирования учета водопотребления и водоотведения; формирование экономической заинтересованности собственников и т.п.)	10
2.	Технические (реконструкция распределительной сети; ремонт водоразборной арматуры и замена санитарно-технических приборов; регулировка давления; своевременный ремонт; поддержание температурного; установка эффективных приборов учета воды и т.п.)	30-50
3.	Экономические (разработка обоснованной нормы водопотребления; учет экологических аспектов в водосбережение; совершенствование тарифной базы)	10-30
4.	Социальные (повышение культуры водопользования населения)	5-10
5.	Законодательные (формирование стандартов, нормативов водопотребления с учетом экологических, экономических и социальных факторов; создание нормативной базы водосбережения	10-15

На основании проведенных исследований доказано влияние именно коммунальной сферы на загрязнение водного объекта города – р. Лопани. Результаты показали, что можно сократить потребление водных ресурсов коммунальной сферой города через систему организационно-технических мероприятий, что позволит экономить финансовые ресурсы города и снижать воздействие на водные объекты и смежные территории, которые являются для Харькова по сути рекреационными.

В дальнейшем необходимо провести более подробный эколого-экономический анализ, учесть не только прямые, но и косвенные эффекты изменения структуры коммунального водоснабжения.

1. Хомко В.Є., Царинник О.Ю. Скорочення водоспоживання населенням – приоритетний шлях до зменшення втрат води//Інформаційний бюллетень Держжитлокомунгоспу. – Січень 2004. – № 1. – С. 24-27.
   
2. Догадина Т.В. и др. Санитарно-биологическое состояние р. Лопань в черте г.Харькова//Вестник Харьковского унивесритета, 1989 – № 330.
   
3. Золоторева Л.И. Санитарно-гигиеническая характеристика вод в г.Харькове//Рациональное использование и охрана водных ресурсов Харьковской области: Сб.научн.тр./Под ред.
   В.Р. Лозаннского. Х.: Изд-во ВНИИВО, 1971. – С. 16-21.
   
4. Выставная Ю.Ю. Оценка влияния сброса сточных вод на качество воды в р.Лопань//Науковий вісник будівництва. – № 35. – Харків.: ХДТУБА., 2006. – С. 234-238.
   
5. Методи оцінки екологічних втрат. Монографія/За ред. д.е.н. Мельника Л.Г. та к.е.н. Карінцевої О.І. – Суми.: Університетська книга, 2004. – 288 с.
   
6. Основи екології. Екологічна економіка та управління природокористуванням: Підручник/За заг. ред. д.е.н. Мельника Л.Г. та к.е.н. Шапочки М.К. – Суми: ВТД „Університетська книга”, 2005. – 759 с.
   
7. Оценка экономического ущерба от загрязнения водного бассейна//Телиженко А.М., Лукьянихин В.А., Лукьянихина Е.А. – С.: Изд-во СумГУ, 2001. – 68 с.
   

Получено 15.09.2006 г.


Ю.Ю. Виставна

Організаційно-економічні механізми оптимізації

системи водопостачання м. Харкова

Розглянуто проблеми водокористування та вплив комунальних стічних вод на якість водних об’єктів міста Харкова. Запропоновано використати балансово-статистичну модель для кількісного визначення впливу об’ємів водокористування на р. Лопань. Розроблена модель дає можливість прогнозувати якість води в залежності від об’ємів водокористування та оцінити еколого-економічні наслідки комунального водокористування на локальному рівні.