| |
|
|
|
| |
| №2, 2022: Раздел 2. Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 2. Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В.В. Глухов, М.А. Греков, Г.Л. Козинец, М.А. Тряскин, В.Н. Чечевичкин, А.В. Чечевичкин, Л.А. Якунин Недостатки применения габионных сетчатых конструкций в гидротехнических сооружениях очистки поверхностного стока с автодорог
Стр.40-52
https://www.doi.org/10.24412/1816-1863-2022-2-40-52
В.В. Глухов, д.э.н., профессор, руководитель
административного аппарата ректора ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
[email protected], Санкт-Петербург, Россия
М.А. Греков, к.т.н., проректор по хозяйственной работе ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
[email protected], Санкт-Петербург, Россия
Г.Л. Козинец, д.т.н., директор Инженерно-строительного института ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический
университет Петра Великого»
[email protected], Санкт-Петербург, Россия
М.А. Тряскин, инженер-исследователь, научно-исследовательская лаборатория «Технологии очистки промышленных и поверхностных сточных вод» Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства, Инженерно-строительный институт ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
[email protected], Санкт-Петербург, Россия
В.Н. Чечевичкин, к.хим.н., заведующий лабораторией,
научно-исследовательская лаборатория «Технологии очистки промышленных и поверхностных сточных вод» Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства, Инженерно-строительный институт ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
[email protected], Санкт-Петербург, Россия
А.В. Чечевичкин, генеральный директор, ООО «Аква-Венчур®» [email protected], Санкт-Петербург, Россия
Л.А. Якунин, начальник конструкторского отдела,
ООО «Аква-Венчур®»
[email protected], Санкт-Петербург, Россия)
В статье рассмотрены проблемы, связанные с неудовлетворительным состоянием локальных гидротехнических сооружений очистки поверхностного стока на основе габионных сетчатых конструкций (ГСК). Показано, что наиболее негативные последствия использования ГСК проявляются при обустройстве и эксплуатации гидроботанических площадок (ГБП), как сооружений очистки поверхностного стока с автодорог. Установлена связь между этими негативными явлениями и сложностями удаления значительных количеств токсичных осадков и илов, накопленных в поровом пространстве на дне канав и прудов-накопителей ГБП. На примере кольцевой автомобильной дороги Санкт-Петербурга (КАД СПБ) показано, что 75÷80% тяжёлых металлов в поверхностном стоке находятся в нерастворимой форме во взвешенном состоянии. Описан процесс образования в поровом пространстве ГСК трудноизвлекаемых масс из токсичных осадков, представляющих реальную экологическую угрозу окружающей среде. Показано, что текущее обслуживание реальных ГБП практически не осуществляется, а именно удаление значительных масс осадков и вывоз их как опасных отходов в места утилизации. Отмечено, что насыщенный кислородом поверхностный сток при контакте с ГСК из оцинкованной сетки (широко применяющейся в настоящее время) способствует их интенсивной коррозии, что приводит к дополнительному загрязнению стока железом и цинком. Представлены сведения о коррозионной активности некоторых сорбционно-фильтрующих материалов, применяемых при очистке поверхностного стока. Сформулированы требования к локальным очистным сооружениям поверхностного стока, позволяющим избежать негативных последствий применения ГСК. Предложено решение на основе сорбционно-фильтрационной технологии с применением фильтров ФОПС, позволяющее устранить недостатки работы ГБП и обеспечить простое и малозатратное текущее обслуживание и утилизацию отходов водоочистки. Предлагаемая технология с использованием фильтров ФОПС позволяет исключить негативные явления, связанные с коррозией сеток ГСК, а также значительно сократить площадь под расположение очистных сооружений (140% по сравнению с ГБП).
The problems related to the unsatisfactory state of the local hydraulic facilities for the surface runoff treatment based on gabion grid constructions (GGC) have been reviewed in the article. It has been shown that the most detrimental consequences of using GGC emerge during the installation and maintenance of constructed wetlands (CW) used as the surface runoff treatment facilities from highways. The link between these negative phenomena and the difficulties of removing significant amounts of toxic sediment and sludge accumulated in the pore space at the bottom of the ditches and storage ponds of the CW has been established. Through the example of the Ring Road of St. Petersburg, it is shown that 75-80% of heavy metals in the surface runoff are found in the insoluble form in a suspended state. The generation process of hard-to-recover masses from toxic sediments in the pore space of GGC posing a real ecological threat to the environment is described. It is shown that the current maintenance of the running CW is practically not carried out, namely, the removal of significant amounts of sediments and their removal as a hazardous waste to the disposal sites. It is noted that the oxygen-enriched surface runoff when contact with the galvanized mesh of the GGC (extensively used nowadays) advances their intense corrosion, which leads to the additional iron and zinc contamination of the runoff. The data on the corrosion activity of some sorption-filtration materials applied in the surface runoff treatment is presented. The requirements for the local surface runoff treatment facilities allowing avoiding negative consequences of the application of GGC are formulated. The solution based on the sorption-filtration technology with application of the FOPS filters, which allows eliminating the disadvantages of CW operation and providing the simple and low-cost maintenance and disposal of water treatment wastes, has been proposed. The suggested technology using the FOPS filters eliminates the negative phenomena associated with the corrosion of GGC mesh, as well as significantly reduces the area for the location of the treatment facilities (140% compared to the CW).
Ключевые слова: поверхностный сток (ПС), гидроботанические площадки (ГБП), габионные сетчатые конструкции (ГСК), фильтры ФОПС, тяжёлые металлы (ТМ), матрацы Рено, коррозия сеток, отходы водоочистки.
Key words: surface runoff, constructed wetlands, gabion grid constructions, FOPS filters, heavy metals, Reno mattresses, Maccaferri gabions, mesh corrosion, water treatment wastes.
Список литературы
1. Калужская Э.И., Босов М.А. Способ возведения гибкого биопозитивного берегоукрепления // Вестник Забайкальского государственного университета. – 2018. – т. 24. – №1. – С. 4 - 9.
2. Бухгалтер Э.Б., Ниберг А.А. Использование габионных конструкций в газовой промышленности для охраны окружающей среды // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2012. – №3. – С. 16 - 19.
3. Иванов И.А., Ербахов В.О., Иванова О.А. Работа габионных конструкций в условиях Севера // Вестник Бурятского государственного университета. – 2014. – №3. – С. 111-116.
4. Палуанов Д.Т. Применение габионов в строительстве гидротехнических сооружений: сборник научных трудов Международной научно-технической конференции «Инновации в строительстве глазами молодых специалистов». – Курск: ЗАО «Университетская книга», 2014. – С. 241 - 244.
5. Бухгалтер Э.Б. Габионные конструкции: экологические и технологические применения в газовой промышленности // Территория НЕФТЕГАЗ. – 2012. – №9. – С. 84 - 87.
6. ГОФС – экологично, полезно и красиво // Вестник. Зодчий. 21 век. – 2016. – №1 (58). – С. 78 - 79.
7. Указ Президента РФ от 7 мая 2018 г. № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» – М.: Собрание законодательства Российской Федерации от 14 мая 2018 г., № 20, ст. 2817.
8. Паспорт национального проекта «Экология». - URL: www.mnr.gov.ru, дата обращения: 01.12.2021.
9. Карасёв П.Л., Петраш Е.П., Фрог Д.Б. Основные технические решения по созданию очистных сооружений с использованием природных технологий // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. – 2017. – №3 (19). – С. 28 - 35.
10. Sharley D. и др. Linking urban land use to pollutants in constructed wetlands: Implications for stormwater and urban planning // Landscape and Urban Planning. – 2017. – Vol. 162. – P. 80 - 91.
11. Кривицкий С.В. Очистка поверхностных стоков с использованием гидроботанических площадок // Экология и промышленность России. – 2007. – №3. – С. 20 - 23.
12. ОДМ 218.3.031-2013 Методические рекомендации по охране окружающей среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог. – М: Росавтодор, 2013. – 91 с.
13. Винокуров К.И., Крестьянинова А.Ю. Локальные очистные сооружения поверхностного стока на автомобильных дорогах и мостовых переходах // Экология и строительство. – 2019. – № 4. – С. 44 - 52.
14. Глухов В.В. и др. Текущее состояние сооружений очистки поверхностного стока КАД Санкт-Петербурга и возможности их модернизации / // Экология урбанизированных территорий. – 2020. – №4. – С. 41 - 52.
15. Istenic D. и др. Improved urban stormwater treatment and pollutant removal pathways in amended wet detention ponds // Journal of Environmental Science and Health. – Part A. – 2012. – Vol. 47. – P. 1466 - 1477.
16. Черных О.Н., Ханов Н.В., Бурлаченко А.В. Пути решения проблем комплексной экологической реабилитации и природоприближённого восстановления малых рек русских усадеб Москвы // Природообустройство. – 2019. – №1. – С. 47-55.
17. Фещенко В.П. Экологическая оценка загрязнения тяжёлыми металлами сельскохозяйственных культур лесостепи Новосибирского Приобья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2014. – №1 (111). – С. 39 - 41.
18. Елизарьева Е.Н., Янбаева Ю.А., Кулагин А.Ю. Растения для фиторемедитации воды, загрязнённой тяжёлыми металлами // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2016.– №3 (191). – С. 68 - 75.
19. Лопатина Д.Н. Накопление тяжёлых металлов в почвах и растениях бассейна реки Оса (Верхнее Приангарье) // Успехи современного естествознания. – 2019. – №6. – С. 82 - 87.
20. Скугорева С.Г., Фокина А.И., Домрачева Л.И. Токсичность тяжёлых металлов для растений ячменя, почвенной и ризосферной микрофлоры // Теоретическая и прикладная экология. – 2016. – №2. – С. 32 - 45.
21. Рудиков Д.А. и др. Исследование нетрадиционных способов очистки промышленных сточных вод // Инженерный вестник Дона. – 2013.– №8.
22. Mitan N. Water hyacinth: Potential and Threat // Materials Today: Proceedings. – 2019. – Vol. 19. – P. 1408 - 1412.
23. Веремеев А.М., Томилов А.А., Ручкинова О.И. Поверхностные сточные воды с автомобильных дорог // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. – 2016. – т. 1. – С. 393 - 402.
24. Пшенин В.Н., Бутянов М.С. Ливневые стоки с автомобильных дорог // Дорожная держава. – 2013. – №48. – С. 72 - 75.
25. Щукин И.С. Исследование процессов очистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов и тяжёлых металлов на фитофильтрах // Водоснабжение и санитарная техника. – 2018. – №2. – С. 35 - 42.
26. Щукин И.С., Мелехин А.Г. О производительности фитофильтров для очистки поверхностного стока с урбанизованных территорий // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. – 2013. – №2. – С.140 - 147.
27. Красногорская Н.Н., Мусина С.А., Ишмухаметова Л.А. Экопаркинг как способ снижения негативного воздействия ливневого стока урбанизованной территории // Экологический мониторинг и биоразнообразие. – 2016. – №2 (12). – С. 70 - 73
28. Ковалева Е.И., Яковлев А.С. Экологические функции болотных экосистем (на примере острова Сахалин) // Экология и промышленность России. – 2017. – т.21. – №12 – С. 32-37.
29. Ульрих Д.В., Тимофеева С.С., Брюхов М.Н. Возможности использования листостебельных мхов в очистке сточных вод // Вестник ИрГТУ. – 2013. – №12 (83). – С.136-139.
30. Чечевичкин А.В. Проектирование и применение локальных очистных сооружений поверхностного стока на основе фильтров ФОПС. – СПБ: Изд-во «Любавич», 2017. – 176 с.
DISADVANTAGES OF USING GABION GRID CONSTRUCTIONS IN HYDRAULIC STRUCTURES FOR TREATMENT OF SURFACE RUNOFF FROM HIGHWAYS
V.V. Glukhov, Doctor Habil. (Economics], professor, Head of The Rector’s Office, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, [email protected], St. Petersburg, Russia
M.A. Grekov, PhD (Technical Sciences), vice-rector on general services, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University,
[email protected] St. Petersburg, Russia
G.L. Kozinets, Doctor Habil. (Technical Sciences), assoc. professor, Director of the Institute of Civil Engineering,
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University,
[email protected], St. Petersburg, Russia
M.A. Triaskin, Research engineer, Research and Development Laboratory «Industrial and surface wastewater treatment technologies» of the Higher School of Hydrotechnical and Energy Sector Construction, Institute of Civil Engineering of Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University [email protected], St. Petersburg, Russia
V.N. Chechevichkin, PhD (Chemistry), head of laboratory,
Research and Development Laboratory «Industrial and surface wastewater treatment technologies» of the Higher School of Hydrotechnical and Energy Sector Construction, Institute of Civil Engineering of Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University,
[email protected] St. Petersburg, Russia
A.V. Chechevichkin, general manager, LLC «Aqua-Venture®», [email protected], St. Petersburg, Russian Federation
L.A. Iakunin, product development manager, LLC «Aqua-Venture®» [email protected], St. Petersburg, Russian Federation
References
1. Kaluzhskaia E.I., Bosov M.A. Sposob vozvedeniia gibkogo biopozitivnogo beregoukrepleniia [The technology of installation of the flexible biopositive coastal strengthening]. Vestnik Zabaikal'skogo gosudarstvennogo universiteta. 2018. 24(1). P. 4 – 9 (in Russian).
2. Bukhgalter E.B., Niberg A.A. Ispol'zovanie gabionnykh konstruktsii v gazovoi promyshlennosti dlia okhrany okruzhaiushchei sredy [The use of the gabion structures in the gas industry for the environmental protection]. Zashchita okruzhaiushchei sredy v neftegazovom komplekse, 2012. №3. P. 16 – 19 (in Russian).
3. Ivanov I.A., Erbakhov V.O., Ivanova O.A. Rabota gabionnykh konstruktsii v usloviiakh Severa [The gabion structures operation in the North climate]. Vestnik Buriatskogo gosudarstvennogo universiteta. 2014. №3. P. 111 – 116 (in Russian).
4. Paluanov D.T. Primenenie gabionov v stroitel'stve gidrotekhnicheskikh sooruzhenii [The use of gabions in the construction of hydraulic structures]: Sbornik nauchnykh trudov Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii Innovatsii v stroitel'stve glazami molodykh spetsialistov. Kursk: ZAO «Universitetskaia kniga». 2014. P. 241 – 244 (in Russian).
5. Bukhgalter E.B. Gabionnye konstruktsii: ekologicheskie i tekhnologicheskie primeneniia v gazovoi promyshlennosti [The gabion structures: the environmental and technological applications in the gas industry]. Territoriia NEFTEGAZ. 2012. №9. P. 84 – 87 (in Russian).
6. GOFS – ekologichno, polezno i krasivo [GOFS – environmentally friendly, useful and beautiful]. Vestnik. Zodchii. 21 vek. 2016. 1(58). P. 78 - 79.
7. The decree of the President of Russian Federation of May 7, 2018 No. 204 “On the national goals and strategic objectives of the development of the Russian Federation for the period up to 2024”. Moscow, Sobranie zakonodatel'stva Rossiiskoi Federatsii ot 14 maia 2018 g., №20, ar. 2817 (in Russian).
8. Pasport nacional'nogo proekta «Ekologiya» [The national project “Ecology” data sheet]. URL:www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/, access data: 01.12.2021 (in Russian).
9. Karasev P.L., Petrash E.P., Frog D.B. Osnovnye tekhnicheskie resheniia po sozdaniiu ochistnykh sooruzhenii s ispol'zovaniem prirodnykh tekhnologii [The main technical solutions for the creation of treatment facilities using natural technologies]. Biosfernaia sovmestimost': chelovek, region, tekhnologii. 2017. №3 (19). P. 28 – 35 (in Russian).
10. Sharley, D. [et al.]. Linking urban land use to pollutants in constructed wetlands: Implications for stormwater and urban planning. Landscape and Urban Planning. 2017. Vol.162. P. 80 - 91.
11. Krivitskii S.V. Ochistka poverkhnostnykh stokov s ispol'zovaniem gidrobotanicheskikh ploshchadok [The surface runoff treatment by the means of constructed wetlands]. Ekologiia i promyshlennost' Rossii. 2007. №3. P. 20 – 23 (in Russian).
12. ODM 218.3.031-2013 Metodicheskie rekomendatsii po okhrane okruzhaiushchei sredy pri stroitel'stve, remonte i soderzhanii avtomobil'nykh dorog [ODM 218.3.031-2013 “The methodological recommendations for the environmental protection in the construction, repair and maintenance of roads”]. Moscow, Rosavtodor. 2013 (in Russian).
13. Vinokurov K.I., Krest'ianinova A.Iu. Lokal'nye ochistnye sooruzheniia poverkhnostnogo stoka na avtomobil'nykh dorogakh i mostovykh perekhodakh [The local treatment facilities for surface runoff on highways and bridge crossings]. Ekologiya & Stroitelstvo. 2019. №4. P. 44 - 52 (in Russian).
14. Glukhov V.V. et al.. Tekushchee sostoianie sooruzhenii ochistki poverkhnostnogo stoka KAD Sankt-Peterburga i vozmozhnosti ikh modernizatsii [The current state of the surface runoff treatment facilities of the Ring Road of St. Petersburg and the potentials of their modernization]. Ekologiia urbanizirovannykh territorii. 2020. №4. P. 41 - 52 (in Russian).
15. Istenic, D. et al. Improved urban stormwater treatment and pollutant removal pathways in amended wet detention ponds. Journal of Environmental Science and Health. – Part A. 2021. Vol.47. P.1466 - 1477 (in Russian).
16. Chernykh O.N., Khanov N.V., Burlachenko A.V. Puti resheniia problem kompleksnoi ekologicheskoi reabilitatsii i prirodopriblizhennogo vosstanovleniia malykh rek russkikh usadeb Moskvy [The roadmap of the integrated environmental rehabilitation and environmental restoration of the small rivers of Russian estates in Moscow]. Prirodoobustroistvo. 2019. №1. P. 47 - 55 (in Russian).
17. Feshchenko V.P. Ekologicheskaia otsenka zagriazneniia tiazhelymi metallami sel'skokhoziaistvennykh kul'tur lesostepi Novosibirskogo Priob'ia [The environmental assessment of the heavy metal contamination of agricultural crops of the forest-steppe of the Novosibirsk Priobye]. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. 1(111). P. 39 - 41 (in Russian).
18. Elizar'eva E.N., Ianbaeva Iu.A., Kulagin A.Iu. Rasteniia dlia fitoremeditatsii vody, zagriaznennoi tiazhelymi metallami [The plants for the phytoremediation of water contaminated with heavy metals]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2016. 3(191). P. 68 - 75 (in Russian).
19. Lopatina D.N. Nakoplenie tiazhelykh metallov v pochvakh i rasteniiakh basseina reki Osa (Verkhnee Priangar'e) [The accumulation of heavy metals in soils and plants of the Osa River basin (the Upper Angara region)]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniia. 2019. №6. P. 82 – 87 (in Russian).
20. Skugoreva S.G., Fokina A.I., Domracheva L.I. Toksichnost' tiazhelykh metallov dlia rastenii iachmenia, pochvennoi i rizosfernoi mikroflory [The toxic potential of heavy metals for barley, the soil and rhizospheric microbiosis]. Teoreticheskaia i prikladnaia ekologiia. 2016. №2. P. 32 – 45 (in Russian).
21. Rudikov D.A. et al. Issledovanie netraditsionnykh sposobov ochistki promyshlennykh stochnykh vod [The research into unconventional industrial wastewater treatment methods]. Inzhenernyj vestnik Dona. 2013. №8 (in Russian).
22. Mitan N. Water hyacinth: Potential and Threat. Materials Today: Proceedings. 2019. Vol. 19, P.1408 - 1412.
23. Veremeev A.M., Tomilov A.A., Ruchkinova O.I. Poverkhnostnye stochnye vody s avtomobil'nykh dorog [Surface runoff from highways]. Sovremennye tekhnologii v stroitel'stve. Teoriia i praktika. 2016. vol.1. P. 393 – 402 (in Russian).
24. Pshenin V.N., Butianov M.S. Livnevye stoki s avtomobil'nykh dorog [The storm runoff from highways]. Dorozhnaia derzhava. 2013. №48. P. 72 -75 (in Russian).
25. Shchukin I.S. Issledovanie protsessov ochistki poverkhnostnykh stochnykh vod ot nefteproduktov i tiazhelykh metallov na fitofil'trakh [Study of oil products and heavy metals removal from surface runoff in phytofilters]. Vodosnabzhenie i sanitarnaia tekhnika. 2018. №2. P. 35 – 42 (in Russian).
26. Shchukin I.S., Melekhin A.G. O proizvoditel'nosti fitofil'trov dlia ochistki poverkhnostnogo stoka s urbanizovannykh territorii [About raingardens performance for urban stormwater treatment]. Vestnik PNIPU. Urbanistika. 2013. №2, P. 140 – 147 (in Russian).
27. Krasnogorskaia N.N., Musina S.A., Ishmukhametova L.A. Ekoparking kak sposob snizheniia negativnogo vozdeistviia livnevogo stoka urbanizovannoi territorii [Ecoparking as a way to reduce the negative impact of surface runoff in an urbanized area]. Ekologicheskii monitoring i bioraznoobrazie. 2016. 2(12), P. 70 – 73 (in Russian).
28. Kovaleva E.I., Iakovlev A.S. Ekologicheskie funktsii bolotnykh ekosistem (na primere ostrova Sakhalin) [The swamp ecosystems ecological functions (through the example of Sakhalin Island)]. Ekologiia i promyshlennost' Rossii. 2017. vol.21 (12). P. 32 – 37 (in Russian).
29. Ul'rikh D.V., Timofeeva S.S., Briukhov M.N. Vozmozhnosti ispol'zovaniia listostebel'nykh mkhov v ochistke stochnykh vod [Possibilities to use leafy moss in wastewater treatment]. Vestnik IrGTU. 2013. 12 (83). P. 136 – 139 (in Russian).
30. Chechevichkin A.V. Proektirovanie I primenenie lokal'nykh ochistnykh sooruzhenii poverkhnostnogo stoka na osnove fil'trov FOPS [Engineering and application of local surface runoff treatment facilities based on the FOPS filters]. St. Petersburg, Liubavich. 2017. 176 p. (in Russian).
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
