Диссертация (Влияние базальтопластиковой футеровки на геоэкологическую устойчивость прилегающего подземного пространства канализационных коллекторов), страница 3

Коррозионные процессы, проходящие в бетоне,вызывают его разрушение, образование свищей, трещин, выпадение кусков бетона из сводной части, разрушение стыков между блоками, что приводит к случаямаварийной разгерметизации.Основную опасность для геоэкологической среды несут случаи аварийнойразгерметизации канализационных коллекторов. Опасность аварийной разгерметизации заключается в невозможности своевременно обнаружить и устранить её.По данным Постановления Правительства Москвы от 21 сентября 2016 года«Об утверждении схем водоснабжения и водоотведения города Москвы на периоддо 2025 года» [7] потери при транспортировке сточных вод составляют 153033тыс. куб.м/год.

В таблице 1.3 представлено количество вредных веществ, поступающих в почвы г. Москвы при потерях из канализационных коллекторов, на основании анализа таблицы 1.2 и [7].18Таблица 1.3 - Количество вредных веществ, поступающих в почвы города Москвы при транспортировке сточных водПеречень загрязняющих веществУсредненная характеристика хозяйственно-бытовыхсточных вод т/годВзвешенные вещества58,7БПК 538,2Азот аммонийных солей, нитритов,нитратов (N)6,63Фосфаты (Р)0,61Нефтепродукты0,44Хром +30,0032Никель0,0036Цинк0,0493Медь0,0185Кадмий0,0004В бетоне уровень pH превышает 13, в этих условиях на стержнях арматурывозникает пассивирующая пленка оксида железа, изолирующая их от кислорода ивлаги. Когда уровень pH менее 11, пассивирующая пленка нейтрализуется, истальная арматура подвергается агрессивному воздействию находящихся в атмосфере кислорода и влаги.

В подобных условиях начинается коррозия арматурныхстержней, а объем новообразований может возрастать до 6 раз. Бетон, окружающий арматурные стержни, отслаивается и может полностью отвалиться. Как только начнется разрушение бетона, разрушение арматурных стержней интенсифицируется, поскольку появляются новые пути доступа для кислорода и влаги.

В результате воздействия сточных вод (pH=6,5-8,5) при аварийной разгерметизацииканализационных коллекторов начинается процесс коррозии арматурных каркасов железобетонных блоков, что приводит к попаданию в почвы вредных продуктов коррозии таких как гидратированные оксиды железа (альфа-FeOOH, бетаFeOOH, гамма-FeOOH), магнетит (Fe2O3), аморфные оксидов железа [8,9,116].Последствия, вызванные утечками из коллекторов при их аварийной разгерметизации указанных вредных веществ, носят обширный характер и оказыва-19ют негативное воздействие не только на почву, грунтовые воды и водоемы, нотакже являются причиной загрязнения атмосферного воздуха и становится угрозой здоровью человека [10,11].Рассмотрим основные из них.1.

Суффозия почв вокруг канализационных коллекторовСвоевременное выявление мест аварийной разгерметизации канализационных коллекторов сильно затруднено, в связи с обширностью сетей и недостаточноточным учетом объёмов, поступающих и выходящих из коллекторов сточных вод.Отсутствие своевременного выявление течей приводит к долговременному деструктирующему воздействию сточных вод на почвы вокруг канализационныхколлекторов, под действием которого происходит суффозия почв [36]. Это приводит к просадкам почвы, а, следовательно, повышенной опасности разрушенияобъектов, находящихся вокруг.2. Попадание сточных вод в грунтовые водыСреди токсических веществ, загрязняющих сточные воды, а, следовательно,водоемы, наибольшую опасность представляют химические соединения, такиекак нефть и нефтепродукты [100], пестициды, детергенты, тяжелые металлы и т.д.[97].а) Загрязнение нефтью и нефтепродуктами в настоящее время распространено почти во многих водоемах как морских, так и пресных.

При попадании в водоем нефть образует на поверхности воды пленку, препятствуя естественнойаэрации и создавая дефицит кислорода. Загрязнение нефтью ведет к порче рыбнойпродукции, уничтожает места нерестилищ и т.д. В результате водоем теряет способность давать высокую продуктивность ценных промысловых организмов. Поддействием нефтяного загрязнения у многих водорослей происходит уменьшениеинтенсивности фотосинтеза, выживаемости и размножения.Действие нефти и нефтепродуктов на клетки гидробионтов обусловленотем, что происходит разрушение липопротеидного комплекса, вследствие чегонарушаются биохимические процессы в клетках и, в частности, нарушение синтеза нуклеиновых кислот [12-15].20б) Загрязнение водоемов поверхностноактивными веществами (ПАВ).

Этивещества нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства,в основном, в производстве синтетических моющих средств. Производство и широкое применение ПАВ вызвали поступление этих веществ со сточными водами вводоемы. Попадая в водоемы, ПАВ оказывают неблагоприятное воздействие насанитарный режим водоема: истощается запас растворенного в воде кислорода(расходуется на окисление ПАВ), увеличивается концентрация нефтепродуктов засчет их эмульгирования в поверхностных пленках ПАВ. Кроме того, из-за высокой пенообразующей способности ПАВ поверхность водоемов может иметь значительное количество стойкой пены, которая портит внешний вид водоема и препятствует его использованию для отдыха и других целей. ПАВ придают воде неприятные запахи (канифольный, мыльный) и привкусы (вяжущий, горький) и оказывают токсичное действие на гидробионты. Особый вред ПАВ наносят рыбномухозяйству. Некоторые исследователи считают, что ПАВ опасны еще и тем, чтоони способствуют более быстрому проникновению в организм гидробионта других токсических веществ [30].в) Загрязнение пестицидами.

Значительные масштабы применения пестицидов для борьбы с вредителями увеличили поступление этих веществ в водоемы.Пестициды являются биологически активными веществами, поэтому к поведениюих в окружающей среде предъявляются особые требования.

Из пестицидовнаиболее распространенными являются хлор- и фосфорорганические соединения(ХОС и ФОС). В зависимости от природы пестицидов действие их на гидробионты разнообразно. Они нарушают обмен веществ, ингибируют синтез белка, угнетают фотосинтез и дыхание, отравляют нервную систему [27].г) Загрязнение металлами.

Тяжелые металлы – магний, никель, хром, цинк,кобальт, ртуть, свинец, железо и их соли являются наиболее распространенными,часто встречающимися в сточных водах многих предприятий. Соединения тяжелых металлов оказывают неблагоприятное влияние на процессы самоочищения вводоемах, являются токсичными для гидробионтов, накапливаются в водоемах вбольших количествах, вызывают вторичное загрязнение вод [95].21Соединения металлов способны сохранять токсичность очень длительноевремя, поскольку их основной компонент – металл остается без изменения дажепри окислении.

Кроме того, доказано, что токсичность металлов и их соединенийзависит от температуры водной среды, содержания в воде кислорода, рН, освещенности, жесткости, синергизма и антагонизма ионов и т.д. Причем повышениетемпературы, дефицит кислорода, снижение рН и жесткости воды ведет к усилению токсичного действия металлов для гидробионтов [47].Многие гидробионты способны накапливать в своих тканях те или иные металлы, причем, способность гидробионтов аккумулировать металлы пропорциональна их концентрации в воде. Учитывая эту способность гидробионтов, многиеиз них рекомендованы в качестве индикаторных организмов на металлы.д) Хлор и его соединения.

Большой ущерб рыбному хозяйству приносят воды, содержащие хлор, т.к. даже в небольшом количестве он придает сточным водам ядовитые свойства. Хлор и его производные токсичны для большинства рыбдаже в концентрации 0,05-0,2 мг/л. Хлористый аммоний (NH4Cl) также отрицательно влияет на гидробионты: при концентрации 1,2 мг/л и более он смертелендля взрослых карпов, раков, беспозвоночных животных.е) Аммиак и соли аммония (NH3, NH4). Ионы аммония в слабой концентрации для рыб не ядовиты.

Отравления аммиаксодержащими сточными водами обусловлены присутствием в воде свободного аммиака. Свободный аммиак являетсясильнейшим ядом для рыб.ж) Сероводород и сульфиды очень токсичны для рыб. При наличии в сточных водах сероводорода возникает резкий дефицит кислорода в водоеме.з) Окись углерода (СО) крайне ядовита, при попадании в организм образуетстойкое соединение с гемоглобином крови, вследствие чего кровь теряет способность передавать кислород тканям организма [22,23,28,32].и) Мышьяк для рыб и других гидробионтов является медленно действующим ядом.223. Воздействие газов и паров вредных веществ на атмосферный воздухСточные воды промышленных предприятий – искусственный (антропогенный) источник загрязнения атмосферы.При эксплуатации канализационных сетей большое внимание должно уделяться соблюдению правил по технике безопасности, так как обычно работы производят в зоне интенсивного движения транспорта и пешеходов.