МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

УЗГОДЖЕНО: УЗГОДЖЕНО:

Проректор з інноваційних Заступник декана ф-ту ІЕМ

та інформаційних технологій з методичної роботи

______________М.П. Пан ___________К.Б. Сорокіна

«___»______________2012 р. «___»____________2012 р.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

З ДИСЦИПЛІНИ «ПРИКЛАДНА ГІДРОЕКОЛОГІЯ»

(для студентів 2-4 курсів денної і 3-5 курсів заочної форм навчання освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр напрямів підготовки 6.040106 - "Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування", 0708 - «Екологія», спеціальності «Екологія та охорона навколишнього середовища»)

Харків – ХНАМГ – 2012

Ладиженський В.М., Дмитренко Т.В., Іщенко А.В. Прикладна гідроекологія. Конспект лекцій (для студентів 2-4 курсів денної і 3-5 курсів заочної форм навчання освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр напрямів підготовки 6.040106 - "Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування", 0708 - «Екологія», спеціальності «Екологія та охорона навколишнього середовища») / Харк. нац. акад.. міськ. госп-ва; уклад.: В.М. Ладиженський, Т.В. Дмитренко, А.В. Іщенко. – У.: ХНАМГ, 2012 – 232 с.

Рецензент: д.т.н., проф. Ф.В. Стольберг

Рекомендовано кафедрою інженерної екології міст, протокол № 1 від 29.08.2011 р.

©Ладиженський в.М., Дмитренко т.В., Іщенко а.В., хнамг, 2011

З М І С Т

Вступ……………………………………………………………………………........7

Модуль 1. Використання та охорона вод. Загальні положення………..……8

ЗМ 1.1. Загальні питання водокористування та водовідведення………………..8

1. Водні об’єкти, класифікація, можливість використання……………….8

2. Види водокористування………………………………………………….12

3. Якість води. Показники якості води…………………………………….14

4. Нормування якості води. Норми якості води, загальні вимоги до

складу та властивостей води………………………………………………………16

5. Гранично-допустимі концентрації (ГДК) речовин у воді, нормовані речовини, лімітуючи ознаки шкідливості, класи небезпеки речовин……….…16

6. Алгоритм оцінки якості води. Методика оцінки якості води для господарчо-побутової, питної та рибогосподарської категорій водокористування………………………………………………………………….19

7. Визначення класу та категорії якості води водних об’єктів на

основі екологічної класифікації…………………………………………………..21

8. Якість питної води. Норми постачання води для населення………….24

9. Вимоги до джерел питного водопостачання. Зони санітарної

охорони джерел водопостачання…………….……………………………............25

10. Централізоване та децентралізоване питне водопостачання…………28

Контрольні питання…………………………………………...…………….29

ЗМ 1.2. Джерела впливу на поверхневі водні об’єкти…………………………..30

11. Класифікація джерел впливу на поверхневі водні об’єкти…………..30

12. Утворення господарсько-побутових та міських стічних вод…………31

13. Поверхневий стік з міської території і територій промислових підприємств…………………………………………………………………………35

14. Умови відведення зворотних вод у водні об’єкти. Принципи встановлення гранично допустимих скидів (ГДС)………………………………40

15. Принципи та заходи охорони вод………………………………………45

Контрольні питання……………………………………………...………….45

Модуль 2. Моделювання стану поверхневих вод…………………………….46

ЗМ 2.1. Моделі якості поверхневих вод………………………………………….46

1. Визначення фонових концентрацій речовин у водних об’єктах………46

2. Прогноз якості води на заданій відстані від випуску стічних вод за методом Фролова-Родзіллера……………………………………………………..55

3. Визначення кратності основного розбавлення………………………….56

4. Визначення кратності начального розбавлення. Методика підбору параметрів водовипуску для забезпечення начального розбавлення…………..58

5. Математична модель Стрітера-Фелпса………………………………….62

6. Методика визначення гранично-допустимої концентрації С_ГДС в стічній воді. Резерв асимілюючої здатності………………………………………………63

7. Методика визначення С_ГДС для одиночного водовипуску в межах населеного пункту………………………………………………………………….64

8. Методика визначення С_ГДС для одиночного водовипуску за межами населеного пункту………………………………………………………………….69

9. Методика визначення С_ГДС для декількох водовипусків………………72

Контрольні запитання……………………………………………………….84

ЗМ 2.2. Внутріводоймні процеси формування якості поверхневих вод………..85

10. Екосистема. Основні процеси, що відбуваються в екосистемі:

процеси самоочищення водних об’єктів, перенос речовини та енергії водним потоком, трансформація речовини……………………………………………..…85

11. Процес формування якості води………………………………………..86

12. Консервативні та неконсервативні речовини………………………….86

13. Гідравлічні процеси формування якості води…………………………87

14. Самоочищення водних об’єктів………………………………………...88

15. Евтрофування водних об’єктів. Алохтонні та автохтонні чинники….90

16. Методи захисту та відновлення поверхневих водних об’єктів………91

Контрольні питання…………………………………...…………………….92

Модуль 3. Раціональне використання водних ресурсів…………………..…93

ЗМ 3.1. Регулювання річкового стоку……………………………………………93

1. Принципи регулювання річкового стоку …………………………....…93

2. Переваги та негативні наслідки регулювання..…………………………93

3. Компенсаційні заходи щодо попередження та ліквідації негативних наслідків регулювання водотоків ………………………………………………...95

4. Комплексне використання водосховищ.……………………………….100

5. Дніпровський каскад водосховищ……………………………………...102

6. Міжбасейновий перерозподіл річкового стоку………………………..104

7. Використання та охорона підземних вод………………………………106

8. Басейновий принцип управління водними ресурсами………………..110

9. Шкідливі дії вод………………………………………………………….112

Контрольні питання……………………………………………………...…114

ЗМ 3.2. Раціональне використання вод у господарській діяльності…………..115

1. Використання води у комунальному господарстві.……………….…..115

2. Раціональне використання вод у промисловості….…………………...115

2.1. Технічне водопостачання…………………………………………...115

2.2. Норми водопостачання у промисловості…………………………..120

3. Раціональне використання вод у сільському господарстві….………..122

3.1. Зрошування сільськогосподарських культур……………………...123

3.2. Використання води на тваринницьких комплексах………………126

Контрольні питання………………………………………………………...130

Модуль 4. Охорона водних ресурсів…………………………………………..131

ЗМ 4.1. Очистка стічних вод у комунальному господарстві і промисловості 131

1. Механічна очистка ……………………………..……………………….133

2. Біологічна очистка………………………………………………………139

3. Фізико-хімічна очистка…………………………………………………150

4. Глибока очистка (доочистка) стічних вод……………………………..181

5. Загальноміські очисні споруди…………………………………………183

6. Очисні споруди малих населених пунктів……………………………..186

7. Поводження з осадами, що утворюються при очищенні стічних вод..191

7.1. Мулові осади………………………………………………………...192

7.2. Осади виробничих стічних вод…………………………………….196

8. Охорона вод при видобутку корисних копалин………………………197

Контрольні питання………………………………………………………..202

ЗМ 4.2. Очистка вод у сільській місцевості…………………………………….205

1. Водоохоронні зони і прибережні захисні смуги……………………...205

2. Охорона вод при зрошенні сільськогосподарських угідь……………208

3. Охорона вод на тваринницьких комплексах………………………….209

4. Рибогосподарські водні об’єкти……………………………………….209

5. Використання водних об’єктів для рекреації…………………………212

Контрольні питання………………………………………………………...212

ЗМ 4.3. Охорона морського середовища………………………………………..214

1. Правовий розподіл морської акваторії………………………………...214

2. Охорона моря при судноплавстві……………………………………...219

3. Видобуток корисних копалин на континентальному шельфі………..223

4. Захисна смуга морського узбережжя………………………………….223

5. Захист біологічних ресурсів моря……………………………………..224

6. Морські аварії…………………………………………………………...224

7. Охорона і використання Чорного моря………………………………..225

Контрольні питання………………………………………………………...229

Список літератури………………………………………………………………...230

ВСТУП

Це видання є конспектом лекцій, що викладаються студентам екологічного факультету Харківської національної академії міського господарства за спеціальністю «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування».

Згідно з навчальним планом, курс «Прикладна гідроекологія» вивчається протягом 4 семестрів і складається з 4 модулів:

1. Використання та охорона вод. Загальні положення.

2. Моделювання стану поверхневих вод.

3. Раціональне використання водних ресурсів.

4. Охорона водних ресурсів.

«Прикладна гідро екологія» як навчальна дисципліна дає знання про стан водних об’єктів та їх використання для особистих і суспільних потреб людини, джерела забруднення природних вод та зміни їхнього стану внаслідок дії різних чинників впливу, засоби охорони вод від забруднення та виснаження, шкідливі дії вод, засоби їх попередження та ліквідації наслідків цих дій.

Об’єктом дослідження гідроекології є гідросфера – одна із складових нашої планети.

Для вивчення «Прикладної гідроекології» потрібні знання, отримані при вивчанні таких навчальних дисциплін, як «Загальна гідрологія», «Хімія», включаючи такі розділи, як загальна, аналітична, органічна, фізична хімія, електрохімія, радіохімія, «Біохімія та мікробіологія», «Фітотехнологія», «Екологічне право та експертиза», «Управління природоохоронною діяльністю», «Економіка природокористування».

У конспекті лекцій пропонується стислий зміст лекційного курсу з дисципліни «Прикладна гідроекологія», що означений у програмі й робочій програмі навчальної дисципліни, та рекомендується відповідна література.