Самоочищение вод.

Одним из наиболее ценных свойств природных вод является их способность к самоочищению. Самоочищение вод - это вос­становление природных свойств воды в реках, озерах и других водных объектах, происходящее естественным путем в результате протекания в них взаимосвязанных физико-химических, биохими­ческих и других процессов (турбулентная диффузия, окисление, сорбция, адсорбция и т.д.). Способность рек и озер к самоочи­щению находится в тесной зависимости с многими другими при­родными факторами, в частности, физико-географическими усло­виями, солнечной радиацией, деятельностью микроорганизмов в воде, влиянием водной растительности и особенно гидрометео­рологического режима. Наиболее интенсивно самоочищение во­ды в водоемах и водотоках осуществляется в теплый период года, когда биологическая активность в водных экосистемах наиболь­шая. Быстрее оно протекает на реках с быстрым течением и густыми зарослями тростника, камыша и рогоза вдоль их берегов, особенно в лесостепной и степной зонах страны. Полная смена всех вод в реках занимает в среднем 16 сут, болотах - 5 и озерах - 17 лет. Такая разница во времени связана с разными сроками полного водообмена в разных водотоках и водоемах. (Авакян, 1994)

Таким образом, самоочищение происходит при совокупном взаимодействии гидрометеорологических, гидродинамических, гидробиологических, а также физико-химических процессов при попадании в водотоки и водоемы загрязняющих веществ (рис.1).

Рис.1

Снижение мутности (а), количества сапрофитных бактерий (б), общей цветности (в) и запахов (г) в воде водохранилищ (по А.В. Францеву, 1961):

1-мутность воды, поступающей в водохранилище; 2-то же в водохранилище; 3-количество бактерий в воде, поступающей в водохранилище; 4-то же вводе водохранилища; 5-цветность воды, поступающей в водохранилище; 6-то же в водохранилище; 7-исходная вода; 8- конечная вода.

Уменьшение концентрации загрязняющих водные объекты не­органических веществ происходит путем нейтрализации кислот и щелочей за счет естественной буферности природных вод, обра­зования труднорастворимых соединений, гидролиза, сорбции и осаждения. Концентрация органических веществ и их токсичность снижаются вследствие химического и биологического окисления. Эти природные способы самоочищения нашли отражение в при­нятых методах очистки загрязненных вод в промышленности и сельском хозяйстве.

Для поддержания в водоемах и водотоках необходимого при­родного качества вод большое значение имеет распространение водной растительности, которая выполняет в них роль своеобраз­ного биофильтра. Так, по данным ряда исследователей опти­мальная площадь зарастания прибрежной зоны, обеспечивающая очистку поступающих с берегов загрязненных вод, составляет 7-10% от площади водного зеркала водоема. Эти показатели были рекомендованы для создаваемых водохранилищ умеренной зоны Европейской части России и стран ближнего зарубежья.

Хорошим биологическим фильтром служит, например, трост­ник обыкновенный, который может расти в сильно загрязненных водах на полях фильтрации, в шлаконакопителях и очищать их. Это связано с физиологическими особенностями такого рода рас­тений. Длинные трубчатые побеги и толстые корневища тростника имеют большие воздушные полости, которые способствуют их хо­рошей жизнедеятельности в водной среде, почти лишенной кис­лорода. На нижних узлах корневых побегов тростника густой мочковатой сетью располагаются дополнительные воздушно-вод­ные корни, задерживающие загрязняющие вещества. В резуль­тате тростниковые заросли на 1 га извлекают из воды и почвы за сезон до 5-6 т различных солей, присутствующих в сточных водах. Чтобы этот биофильтр хорошо работал, необходимо ежегодно вы­кашивать тростник на нужной высоте, без повреждения водных побегов и корней.

Интересное из раздела

Загрязнение земель жидкими углеводородами
В последние годы проблема нефтяных загрязнений становится все бо­лее актуальной. Развитие промышленности и транспорта требует увеличения добычи нефти как энергоносителя и сырья для химическ ...

Разработка методики мониторинга эколого-функционального состояния почвогрунтов
В данном дипломном проекте разработана методика мониторинга эколого-функционального состояния почвогрунтов полосы отвода по показателям ферментативной активности, позволяющая сократить вре ...

Экологическое образование младших школьников на основе межпрдметных связей
Актуальность проблемы исследования: межпредметные связи в школьном обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Проб ...