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

Социальная справедливость
Согласно данным исследований, 79% опрошенных россиян недовольны своей жизнью. Проецируя личную неудовлетворенность на состояние общества в целом, 76% респондентов склонны оценивать российско ...

Движение вод в мировом океане
Морская вода – очень подвижная среда, поэтому в природе она находится в непрерывном движении. Это движение вызывают различные причины и прежде всего ветер. Он возбуждает поверхность течения ...

Волны цунами
Волны цунами возникают вследствие подводных землетрясений, которые деформируют дно. Эта деформация дна приподнимает или опускает здесь всю толщу воды, что приводит ее в движение на некоторой ограни ...