Первый смыв
Первый смыв - это начальный поверхностный сток ливня. На этом этапе загрязнение воды , попадающее в ливневые стоки в районах с высокой долей непроницаемых поверхностей , обычно более концентрировано по сравнению с оставшейся частью шторма. Следовательно, эти высокие концентрации городского стока приводят к высокому уровню загрязняющих веществ, сбрасываемых из ливневой канализации в поверхностные воды . [1] [2] : 216
Термин «эффект первого смыва» относится к быстрым изменениям качества воды (концентрации загрязняющих веществ или нагрузки), которые происходят после дождей в начале сезона. Частицы почвы и растительности смываются ручьями; отложения и другие аккумулированные органические частицы на русле реки повторно взвешиваются, а растворенные вещества из почвы и неглубоких грунтовых вод могут смываться в ручьи. Недавние исследования показали, что этот эффект не наблюдался в относительно проницаемых областях. [2] : 216
Этот термин также часто используется для обозначения первого паводка после засушливого периода, который должен иметь более высокие концентрации, чем последующий. Это называется «наводнением первого потока». Существуют различные определения феномена первого флеша. [3] [4] [5]
Дождевой сток в объединенной канализации образует первый грязный смыв со взвесью аккумулированных санитарно-бытовых твердых частиц из канализации в дополнение к загрязняющим веществам из поверхностного стока. Приток может вызвать эффект грязного смыва в канализационных коллекторах , если поток достигает пика во время влажной погоды. По мере увеличения скорости потока выше среднего относительно небольшой процент от общего потока содержит непропорционально большой процент от общей массы загрязняющих веществ, связанный с общим объемом потока в момент пикового потока. Осаждение твердых частиц канализационных стоков в периоды низкого стока и последующее повторное взвешивание во время пиковых стоков является основным источником загрязняющих веществ для явления перелива комбинированных канализационных стоков (CSO) при первом смыве. [6]
Твердые частицы бытовых сточных вод могут либо проходить через систему, либо оседать в участках канализации с ламинарным потоком , чтобы их можно было смыть во время пиковых потоков. Смоченный периметр канализации также может быть заселен биопленкой , питаемой растворимыми бытовыми отходами. Гидравлическая конструкция является основной причиной отложения твердых частиц в канализации. Комбинированные коллекторы, рассчитанные на пиковые стоки, ожидаемые раз в десять лет, могут пропускать в 1000 раз больше среднего санитарного стока. Канализационные коллекторы менее значительного размера распространены в новостройках и в верхней части систем сбора. Взвешенные твердые частицы могут накапливаться, когда низкие скорости потока создают недостаточную турбулентность.. Отложение твердых частиц является наибольшим там, где скорости низкие в сухую погоду. В больших комбинированных канализационных коллекторах может быть невозможно достичь скоростей санитарных сточных вод, создающих достаточную турбулентность, чтобы удерживать твердые частицы во взвешенном состоянии в сухую погоду. [6]
Биопленка и ранее отложившиеся твердые частицы могут быть смыты и повторно унесены во время пиковой турбулентности потока. [7] Высокая загрязняющая нагрузка на сточные воды в начале стока возникает, когда повышенная скорость потока размывает накопленные канализационные отложения. [8] Эрозия отложений в канализационных коллекторах может привести к выбросу загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих уровни, обнаруженные в способствующих источниках. Первоначальный сильно загрязняющий грязевой поток высвобождается в начале потока во влажную погоду во время быстрой эрозии слабого слоя высококонцентрированных поверхностных донных отложений. [9]Когда условия благоприятствуют отложению твердых частиц в сухую погоду, первый смыв может содержать до 30 процентов общего годового количества взвешенных веществ, сбрасываемых в комбинированную канализационную систему. Концентрация взвешенных твердых частиц в объединенных канализационных стоках может достигать нескольких тысяч миллиграммов на литр (мг/л) во время первого грязного смыва. [6]
