Процессы биологического самоочищения природных вод реферат
Обновлено: 18.05.2024
Вода в организме человека является и средой, и непосредственным участником физиологических и биохимических реакций. С водой из организма выделяются различные вещества, образовавшиеся в результате обмена веществ.
Представьте себе, что такую загрязненную воду прямо из реки или из озера используют для питья. Возбудители болезней, попадая в кишечник человека, находят там благоприятные условия для размножения, вследствие чего
возникает острое кишечное заболевание. Так как одним источником водоснабжения пользуется обычно большое число людей, путь распространения заболевания через воду является наиболее массовым, а значит, и наиболее опасным.
Содержание
Введение. 3
САМООЧИЩЕНИЕ В ВОДОЕМАХ.. 5
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ.. 7
САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДОЕМОВ.. 8
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД.. 12
КОНТРОЛЬ ЗА ЧИСТОТОЙ ВОДОЕМОВ.. 12
ПОСТЫ ПО БЕРЕГАМ РЕК.. 14
Список литературы: 15
Прикрепленные файлы: 1 файл
Реферат.doc
САМООЧИЩЕНИЕ В ВОДОЕМАХ.. 5
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ.. 7
САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДОЕМОВ.. 8
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД.. 12
КОНТРОЛЬ ЗА ЧИСТОТОЙ ВОДОЕМОВ.. 12
ПОСТЫ ПО БЕРЕГАМ РЕК.. 14
Список литературы: 15
Введение
Во все времена вода считалась бесценной влагой жизни. И хотя далеко позади те
годы, когда брать ее приходилось в речках, прудах, озерах и нести за
несколько километров к дому на коромыслах, стараясь не расплескать ни
капельки, по-прежнему бережно относится к воде человек, заботясь о чистоте
природных водоемов, о хорошем состоянии колодцев, колонок, водопроводных
В связи с постоянно растущими потребностями промышленности и сельского
хозяйства в пресной воде со всей остротой встает проблема сохранения
существующих водных ресурсов. Ведь пригодной для нужд человека воды, как
показывают статистические данные, не так уж много на Земном шаре. Известно,
что более 70 % поверхности Земли покрыто водой. Около 95 % ее приходится на
моря и океаны, 4 % — на льды Арктики и Антарктики, и лишь 1 % составляет
пресная вода рек и озер. Значительные источники воды находятся под землей,
иногда на большой глубине.
Около 4,5 тыс. км 3 — море воды — таков годовой сток наших рек. Однако
распределены водные ресурсы по территории страны неравномерною.
Потребители, используя воды, загрязняют ее, это постепенно приводит к
истощению чистых пресных вод и к необходимости принятия мер по их охране.
Такое водоиспользование, не влияя на количество воды, существенно
сказывается на ее качестве.
Партия и правительство уделяют большое внимание вопросам охраны природы,
рациональному использованию ее ресурсов, в том числе водных. Об этом
свидетельствуют такие законы об охране природы, принятые в СССР, как «Основы
КПСС и СМ СССР «О дополнительных мерах по обеспечению рационального
В последние годы введены в строй многие мощные очистные сооружения, увеличена
эффективность очистки стоков, сбрасываемых в водоемы, возросла
ответственность хозяйственных органов.
Многотрудной задачей, потребовавшей миллиардных затрат, явилась защита р.
Волги и Урала, оз. Байкал и других наших водоемов от промышленных
Вода в нашей стране — всенародное достояние, и забота о ней должна быть
всенародной и постоянной. От рационального использования водных ресурсов, от
бережного, экономного отношения к ним зависит не только развитие
промышленного и сельскохозяйственного производства, но также быт, здоровье
советских людей сегодня и в будущем.
Наша страна — мировой лидер по масштабам и темпам водохозяйственного
строительства, создатель всеохватывающей санитарно-эпидемиологической службы
и общедоступного здравоохранения, его профилактического направления.
Важнейшее свойство воды — ее непрерывный круговорот. В нем как бы два круга
— горизонтальный и вертикальный. Обмен вод в горизонтальном направлении
осуществляют морские течения и реки. Одно лишь могучее океаническое течение
Гольфстрим переносит за год на тысячи километров с юга на север в 25 раз
больше воды, чем все реки суши.
Вертикальный круговорот слагается из испарения с поверхности океанов, морей,
озер и атмосферных осадков, выпадающих и на водную поверхность, и на сушу.
Энергия солнечных лучей заставляет океаны отдавать атмосфере в год 355 тыс. км
3 воды. Лишь 1/10 этого количества выпадает над сушей в виде дождя или
снега, остальное возвращается обратно в океаны. Но вся жизнь материков в
значительной степени обусловлена этими осадками. Огромные объемы воды
пропускают живые организмы, используя ее для жизненных процессов.
Ни один жизненный процесс в организме человека или животных не может
совершаться без воды и ни одна клетка не в состоянии обойтись без водной
среды. С участием воды протекают практически все функции организма. Так,
испаряясь с поверхности кожи и дыхательных органов, вода принимает участие в
Но вода нужна, конечно, не только для питья: она также помогает содержать
жилище человека и среду обитания в чистом виде.
Вода — самое лучшее гигиеническое средство уходу за кожей лица. При умывании
клетки рогового слоя кожи набухают и отторгаются вместе с осевшей на них
пылью, грязью, жиром, остатками пота. Похлопывание и поглаживание лица во
время мытья усиливают очищающее действие воды. Одновременно усиливается
кровообращение, повышается обмен веществ, улучшается питание и тонус кожи.
Вода в организме человека является и средой, и непосредственным участником
физиологических и биохимических реакций. С водой из организма выделяются
различные вещества, образовавшиеся в результате обмена веществ.
Представьте себе, что такую загрязненную воду прямо из реки или из озера
используют для питья. Возбудители болезней, попадая в кишечник человека,
находят там благоприятные условия для размножения, вследствие чего
возникает острое кишечное заболевание. Так как одним источником водоснабжения
пользуется обычно большое число людей, путь распространения заболевания
через воду является наиболее массовым, а значит, и наиболее опасным.
САМООЧИЩЕНИЕ В ВОДОЕМАХ
Интереснейшими явлениями природы являются способность водоемов к самоочищению
и установление в них так называемого биологического равновесия. Оно
обеспечивается совокупной деятельностью населяющих их организмов: бактерий,
водорослей и высших водных растений, различных беспозвоночных животных.
Поэтому одна из важнейших природоохранительных задач состоит в том, чтобы
поддерживать эту способность.
Каждый водоем — это сложная живая система, где обитают растения,
специфические организмы, в том числе и микроорганизмы, которые постоянно
размножаются и отмирают. Если в водоем попадают бактерии или химические
примеси, то в условиях девственной природы процесс самоочищения протекает
быстро и вода восстанавливает свою первозданную чистоту.
Факторы самоочищения водоемов многочисленны и многообразны. Условно их можно
разделить на три группы: физические, химические и биологические.
Важным физическим фактором самоочищения водоемов является ультрафиолетовое
излучение солнца. Под влиянием этого излучения происходит обеззараживание
воды. Эффект обеззараживания основан на прямом губительном воздействии
ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных
клеток. Ультрафиолетовое излучение может воздействовать не только на обычные
бактерии, но и на споровые организмы и вирусы.
Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление
органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения
водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу
(определяемому по биохимической потребности кислорода — ВПК) или по общему
содержанию органических веществ (определяемому по химическому потреблению
В процессе самоочищения водоема участвуют водоросли, плесневые и дрожжевые
Двустворчатые моллюски — постоянные обитатели водоемов — являются санитарами
рек. Пропуская через себя воду, они отфильтровывают взвешенные частицы.
Мельчайшие животные и растения, а также органические остатки поступают в
пищеварительную систему, несъедобные вещества оседают на слое слизи,
покрывающем поверхность мантии двустворчатых. Слизь по мере загрязнения
перемещается к концу раковины и выбрасывается в воду.
Комочки ее представляют собой комплексный концентрат для питания
микроорганизмов. Они и завершают цепь биологической очистки вод.
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ
Основная причина загрязнения водоисточников сброс в водоемы неочищенных или
недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, а также
предприятиями коммунального и сельского хозяйства. Загрязнению водных
источников также способствует нерациональное ведение сельского хозяйства:
остатки удобрений и ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и
Хотя потери воды во многих производственных процессах (из-за испарения и
утечки) невелики, по суммарно промышленные предприятия расходуют огромное
количество воды, причем часть ее теряется безвозвратно или не подвергается
Свойство рек самоочищаться благодаря происходящим в них биологическим
процессам позволило справляться с отходами.
То, что большинство городов, а с ними и крупных предприятий было построено на
водоразделах и в верховьях рек, раньше воспринималось лишь как историческая
достопримечательность Города растут, как люди, разве только медленнее. И
человек за свою жизнь не всегда успевает оценить, как изменились потребности
города в воде. А изменения есть, и порой весьма значительные. Ведь водоемы в
теперешних условиях являются местом не только водозабора (изъятия воды для
промышленных, питьевых и других потребностей), но и приема сточных вод.
Современное сельскохозяйственное производство, как и промышленность, может
быть источником загрязнения. Вымываемые с орошаемых земель минеральные соли
загрязняют водоемы, зачастую бесконтрольно применяются ядохимикаты,
фосфорные и азотные удобрения. Излишки химикатов отравляют животный и
растительный мир водоемов. К тому же химические вещества способны
накапливаться в продукции, представляя тем самым немалую угрозу здоровью
К источникам загрязнения водоемов в сельской местности относятся также
крупные животноводческие комплексы.)
Источником загрязнения водоемов вредными веществами являются сточные воды судов.
В последние годы водохранилища и реки приняли многие тысячи единиц так
называемого маломерного флота: катера, различные лодки с подвесными
моторами. С ревом, с белым бурунным следом, с круговыми виражами, выбрасывая
отработанные газы носятся они назад и вперед по голубым акваториям. Известно,
что 1 г нефтепродуктов портит 100 л воды. При этом содержание нефтепродуктов
превышает допустимый уровень. Поднятая быстро мчащейся лодкой волна
добегает до берега, разрушает его, берег интенсивно размывается.
Существует еще весьма значительный источник загрязнения воды, который
практически не поддается контролю. Это ливневые и снеговые стоки с
территории леса, сельскохозяйственных угодий и т. д. По загрязненности такие
воды, стекающие с огромных территорий, нередко сопоставимы с городскими
САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДОЕМОВ
В соответствии с «Основами водного законодательства Союза ССР и союзных
разрабатываются схемы комплексного использования и охраны вод.
Все мероприятия должны обеспечивать наиболее эффективное для народного
хозяйства использование вод (с учетом первоочередного удовлетворения
потребностей в воде населения) путем регулирования стока вод, принятия мер к
экономному расходованию воды и к прекращению сброса неочищенных сточных вод
на основе совершенствования технологии производства и схем водоснабжения
(применение безводных технологических процессов воздушного охлаждения,
оборотного водоснабжения и других технических приемов).
что все воды, водные объекты подлежат охране от загрязнения, засорения и
истощения, влияющих на качество воды таким образом, что могут причинять вред
здоровью населения, повлечь за собой уменьшение рыбных запасов, ухудшить
условия водоснабжения и вызвать другие неблагоприятные последствия в
результате изменения физических, химических, биологических свойств воды,
снижения способности к естественному очищению, нарушения гидрологического и
гидрогеологического режимов. Определение в законодательстве понятия
требований, которые изложены в «Правилах охраны поверхностных вод от
Важнейшей составной частью современного советского водно-санитарного
законодательства являются гигиенические нормативы — предельно допустимые
концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водоемов. Соблюдение этих ПДК
создает безопасность для здоровья населения и благоприятные условия
санитарно-бытового водопользования. Они являются критерием эффективности
различных мероприятий по охране водоемов от загрязнения, стимулируют
прогресс в области промышленной технологии для наиболее полного соблюдения
нормативных требований, соответствующих благоприятному санитарному состоянию
водоемов. Огромна роль гигиенических ПДК при осуществлении экспертизы
проектов и при определении условий спуска сточных вод в водоем для прогноза
Самоочищение воды водоемов – это совокупность взаимосвязанных гидродинамических, физико-химических, микробиологических и гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального состояния водного объекта.
Среди физических факторов первостепенное значение имеет разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. Хорошее перемешивание и снижение концентраций взвешенных частиц обеспечивается быстрым течением рек. Способствует самоочищению водоемов оседание на дно нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. В зонах с умеренным климатом река самоочищается через 200-300 км от места загрязнения, а на Крайнем Севере – через 2 тыс. км.
Обеззараживание воды происходит под влиянием ультрафиолетового излучения солнца. Эффект обеззараживания достигается прямым губительным воздействием ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток, а также споровые организмы и вирусы.
Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу или по общему содержанию органических веществ.
Санитарный режим водоема характеризуется прежде всего количеством растворенного в нем кислорода. Его должно бить не менее 4 мг на 1 л воды в любой период года для водоемов для водоемов первого и второго видов. К первому виду относят водоемы, используемые для питьевого водоснабжения предприятий, ко второму – используемые для купания, спортивных мероприятий, а также находящихся в черте населенных пунктов.
К биологическим факторам самоочищения водоема относятся водоросли, плесневые и дрожжевые грибки. Однако фитопланктон не всегда положительно воздействует на процессы самоочищения: в отдельных случаях массовое развитее сине-зеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения.
Самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать и представители животного мира. Так, устрица и некоторые другие амебы адсорбируют кишечные и другие вирусы. Каждый моллюск отфильтровывает в сутки более 30 л воды.
Чистота водоемов немыслима без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого водоема, эффективного контроля за развитием населяющих его различных живых организмов можно достичь положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.
Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов влияют и другие факторы. Химическое загрязнение водоемов промышленными стоками, биогенными элементами (азотом, фосфором и др.) тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы. То же относится и к спуску термальных сточных вод тепловыми электростанциями.
Многостадийный процесс, иногда растягивающийся на длительное время – самоочищение от нефти. В природных условиях комплекс физических процессов самоочищения воды от нефти состоит из ряда составляющих: испарения; оседания комочков, особенно перегруженных наносами и пылью; слипание комочков, взвешенных в толще воды; всплывания комочков, образующих пленку с включениями воды и воздуха; снижения концентраций взвешенной и растворенной нефти вследствие оседания, всплывания и смешивания с чистой водой. Интенсивность этих процессов зависит от свойств конкретного вида нефти (плотность, вязкость, коэффициент теплового расширения), наличия в воде коллоидов, взвешенных и влекомых частиц планктона и т.д., температура воздуха и от солнечного освещения.
6 Мероприятия по интенсификации процессов самоочищения водного объекта
Самоочищение воды – это непременное звено в цикле круговорота воды в природе. Загрязнения любых типов при самоочищении водных объектов в конечном счете оказываются сконцентрированными в виде продуктов жизнедеятельности и отмерших тел микроорганизмов, растений и питающихся ими животных, которые скапливаются в иловой массе на дне. Водные объекты, в которых природная среда уже не справляется с поступающими загрязняющими веществами, деградирует, и это происходит главным образом из-за изменений в составе биоты и нарушений пищевых цепочек, прежде всего микробного населения водного объекта. Процессы самоочищения в таких водных объектах минимальны или полностью прекращаются.
Приостановить подобные изменения можно только целенаправленным воздействием на факторы, способствующие уменьшению образования объемов отходов, снижению эмиссии загрязнения.
Поставленную задачу можно решить только путем выполнения системы организационных мероприятий и инженерно-мелиоративных работ, направленных на восстановление природной среды водных объектов.
При восстановлении водных объектов выполнение системы организационных мероприятий и инженерно-мелиоративных работ желательно начинать с обустройства водосбора, а затем проводить очистку водного объекта с последующим обустройством прибрежных и пойменных территорий.
Основная задача выполняемых природоохранных мероприятий и инженерно-мелиоративных работ на водосборе – уменьшение образования отходов и недопущение несанкционированного сброса загрязняющих веществ на рельеф водосбора, для чего осуществляют следующие мероприятия: внедрение системы нормирования образования отходов; организация экологического контроля в системе обращения с отходами производства и потребления; проведение инвентаризации объектов и мест размещения отходов производства и потребления; рекультивация нарушенных земель и их обустройство; ужесточение платы за несанкционированный сброс загрязняющих веществ на рельеф местности; внедрение малоотходных и безотходных технологий и систем оборотного водоснабжения.
Природоохранные мероприятия и работы, выполняемые на прибрежных и пойменных территориях, включают работы по выравниванию поверхности, выполаживанию или террасированию склонов; возведение гидротехнических и рекреационных сооружений, крепление берегов и воссоздание устойчивого травяного покрова и древесно-кустарниковой растительности, препятствующих впоследствии эрозионным процессам. Работы по озеленению выполняют для восстановления природного комплекса водного объекта и перевода большей части поверхностного стока в подземный горизонт с целью его очистки, используя горные породы прибрежной зоны и пойменных земель в качестве гидрохимического барьера.
Берега многих водных объектов замусорены, а воды загрязнены химическими веществами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами плавающим мусором, а часть из них эвтрофированы и заилены. Стабилизировать или активизировать процессы самоочищения в подобных водных объектах без специального инженерно-мелиоративного вмешательства невозможно.
Цель выполнении инженерно-мелиоративных мероприятий и природоохранных работ – создание в водных объектах условий, обеспечивающих эффективное функционирование различных очищающих воду сооружений, и выполнения работ по ликвидации или уменьшению негативного воздействия источников распространения загрязняющих веществ как внеруслового, так и руслового происхождения.
Структурно-логическая схема организационных, инженерно-мелиоративных и природоохранных мероприятий, направленных на восстановление природной среды водного объекта показана на рисунке 1.
Только системный подход к проблеме восстановления водных объектов дает возможность улучшить качество воды в них.
Рекультивация нарушенных земель
Мелиорация заиленных и загрязненных водных объектов
Активация процессов самоочищения
Система мероприятий, направленных на восстановление природной среды водных объектов
Обустройство прибрежных территорий, укрепление берегов
Мероприятия и работы, проводимые на водосборе
Работы, выполняемые в акватории водного объекта
Ликвидация источников руслового загрязнения
Совершенствование природоохранного законодательства и нормативной базы
Нормирование отходов, экологический контроль, инвентаризация мест размещения и обезвреживания отходов
Создание водоохранных зон
Реабилитация загрязненных земель и территорий
Восстановление природной среды, естественных вод экосистем и улучшение обитания и состояния здоровья человека
От химических и бактериологических загрязнений
От сырой нефти и нефтепродуктов
Мерой уровня экологической безопасности человека и природной среды в настоящее время выступают показатели, определяющие состояние здоровья населения и качество окружающей среды. Решение задачи выявления ущерба здоровью населения и качеству окружающей среды является очень сложным и должно осуществляться с помощью современных информационных технологий, наиболее перспективной из которых является технология географических информационных систем, которая может использоваться для поддержки процесса принятия и реализации хозяйственных решений при оценке воздействия на окружающую среду и экологической экспертизе. Одним из структурных элементов ГИС являются базы данных, в которых хранится вся имеющаяся в системе информация: графические (пространственные) данные; тематические и нормативно-справочные данные (сведения о территориальной и временной привязке тематической информации, справочные данные о ПДК, фоновых значениях и т. п.).
Формируются базы данных, исходя из цели исследования и наличия достоверной информации о состоянии атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы, снегового покрова, здоровья населения и другой информации.
Прогнозирование экологической ситуации в зоне возможной деятельности хозяйственного или иного объекта и принятие решений при возникновении опасных загрязнений и аварийных выбросов основаны, как правило, на использовании интуитивных процедур, опирающихся на информацию, которая в своем большинстве является неполной, не совсем точной, а иногда и недостоверной.
В этих случаях, учитывая необходимость оперативного принятия решений, целесообразно использовать мощные современные средства систем искусственного интеллекта и принятия решений. Интеллектуальная система экологической безопасности позволяет пользователям, используя нечеткие критерии представления знаний о информации, получить предложения по возможным вариантам решений, основываясь на правилах логического вывода данных и знаний экспертной системы и на методе неточных рассуждений.
Анализ работ, посвященных развитию интеллектуальных систем экологической безопасности промышленных предприятий и территорий, показывает, что развитие подобных систем в России находится на начальном уровне. Для организации в промышленном регионе эффективно действующей системы экологической безопасности как целостной системы контроля, оценки и прогноза опасных изменений природной среды, необходимо построение сети наземных, подземных и аэрокосмических наблюдений за всеми компонентами природной среды. При этом для получения объективной картины о состоянии окружающей среды и для решения вопросов регионального уровня (экспертиза, принятие решений, прогноз) необходима организация экологического мониторинга всех крупных источников загрязнений, постоянный контроль состояния параметров окружающей среды, изменяющихся в результате воздействия загрязнений отходами, поступающими из различных источников.
Большинство известных систем экологического мониторинга являются региональными системами, их задача – наблюдение за экологическим состоянием региона в целом. Для обеспечения экологической безопасности недостаточно региональной системы мониторинга, необходима более точная информация о локальных источниках загрязнения в масштабе предприятия.
Таким образом, актуальной и важной задачей остается создание автоматизированных систем экологического мониторинга, систем подготовки и принятия решений, что обеспечит проведение на высоком качественном уровне оценки воздействия на окружающую среду проектируемых объектов хозяйственной и иной деятельности.
1. Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации//Охрана труда и социальное страхование. - №12, 2006.
2. Хвастунов А.И. Экологические проблемы малых и средних промышленных городов: оценка антропогенного воздействия. - Йошкар-Ола, 1999. – 247с.
3. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. – М.: КолосС, 2003. – 157с.
4. Инженерная экология: Учебник/Под ред. Проф. В.Т. Медведева. – М.: Гардарики, 2002. – 687с.
5. Башкин В.Н., Савин Д.С., Курбатова А.С., Солнцев В.Н. Геоэкологическая оценка состояния долины реки Сутень на территории города Москвы// География и природные ресурсы, №1, 2004.
Природная вода получается загрязнения из самых различных сфер. Источники загрязнения водных объектов чрезвычайно многообразны. Прежде всего, это стоки городов и промышленных предприятий. Наиболее водоемкие отрасли промышленности – это горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70 % всей воды, затрачиваемой в промышленности. Также огромное количество воды для охлаждения используют тепловые и атомные электростанции, сбрасываемая вода приводит к тепловому загрязнению водоемов, что нарушает термический, гидрохимический и гидробиологический режимы водных объектов.
В последние годы в ряде районов с ними "конкурируют" стоки животноводческих комплексов и воды, поступающие с ирригационных массивов и богарных земель. На нужды сельского хозяйства уходит 60-80% всей пресной воды. Во многих регионах мира загрязнение вод все больше связывается с атмосферными осадками. Определенную роль в ухудшении качества воды играет изменение режима рек и озер.
В связи с огромной проблемой загрязнения природных вод существуют разные методы и способы очистки воды. Но несмотря на это одним из наиболее ценных свойств природных вод является их способность к самоочищению.
Самоочищение вод - это восстановление их природных свойств в реках, озерах и других водных объектах, происходящее естественным путем в результате протекания 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 от многих природных факторов. К числу таких факторов следует отнести: биологические - сложные процессы взаимодействия водных растительных организмов с составными частями поступающих стоков; гидрологические — разбавление и смешивание попавших загрязнений с основной массой воды; физические — влияние солнечной радиации и температуры; механические - осаждение взвешенных частиц; химические — превращение органических веществ в минеральные (т. е. минерализация).
При поступлении сточных вод в водоем происходят смешивание стоков с водой водоема и снижение концентрации загрязнений. Полная смена воды в реках занимает в среднем 16 сут., болотах – 5сут., озерах - 17 лет. Разница во времени связана с разными сроками полного водообмена в разных водотоках и водоемах.
Наиболее интенсивно самоочищение воды в водоемах и водотоках осуществляется в теплый период года, когда биологическая активность в водных экосистемах наибольшая. Быстрее самоочищение протекает на реках с быстрым течением. Большая часть взвешенных загрязнений осаждается, это взвешенные минеральные и органические частицы, яйца гельминтов и микроорганизмы, благодаря этому, вода осветляется и становится прозрачной.
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 биохимического окисления.
Одним из важных процессов самоочищения воды является минерализация органических веществ, т. е. образование минеральных веществ из органических под воздействием биологических, химических и других факторов. При минерализации в воде снижается количество органических веществ, наряду с этим может окисляться и органическое вещество микробов, а следовательно, часть бактерий гибнет.
В процессе самоочищения происходит отмирание сапрофитов и патогенных микроорганизмов. Они погибают в результате обеднения воды питательными веществами; бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей солнца, которые проникают в толщу воды более чем на 1 м; влияния бактериофагов и антибиотических веществ, выделяемых сапрофитами; неблагоприятных температурных условий; антагонистического воздействия водных организмов и других факторов. Существенную роль в процессах самоочищения воды играют так называемые сапрофитная микрофлора и водные организмы. Некоторые представители микрофлоры водоемов обладают антагонистическими свойствами к патогенным микроорганизмам, что приводит к гибели последних. Простейшие водные организмы, а также зоопланктон (рачки, коловратки и др.), пропуская воду через свой кишечник, уничтожают огромное количество бактерий. Бактериофаги, попавшие в водоем, также оказывают воздействие на болезнетворные организмы.
Самоочищение подземных вод происходит благодаря фильтрации через почву и за счет процессов минерализации.
Необходимо помнить, что способность водоемов к самоочищению ограничена. Замедлить процессы самоочищения воды и ухудшить ее органолептические свойства могут соединения свинца, меди, цинка, ртути, которые могут попасть в водоемы со стоками, оказывая токсическое действие на организм животных.
Большое значение имеет распространение водной растительности (густые заросли тростника, камыша и рогоза вдоль берегов), которая выполняет в них роль своеобразного биофильтра. Высокую очищающую способность водных растений широко используют на многих промышленных предприятиях, как в нашей стране, так и за рубежом. Для этого создают разнообразные искусственные отстойники, в которых сажают озерную и болотную растительность, хорошо очищающую загрязненные воды.
В последние годы получила распространение искусственная аэрация - один из эффективных способов очищения загрязненных вод, когда процесс самоочищения резко сокращается при дефиците растворенного в воде кислорода. Хорошая аэрация воды обеспечивает активизацию окислительных, биологических и других процессов, способствуя очищению воды. Для этого специальные аэраторы устанавливают в водоемах и водотоках или на станциях аэрации перед сбросом загрязненных вод.
1. Авакян А.Б., Широков В.М. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учеб. пособие. - Мн.: Ун-кое, 1999 г.;
2. Бернард Небел "Наука об окружающей среде" (В 2-ух томах), "МИР" М. 1993г.;
3. Беличенко Ю.П., Швецов М.Н. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - М.: Россельхозиздат, 2006г
Под влиянием естественных факторов открытые водоемы (реки, озера и водохранилища), как и почва, обладают способностью освобождаться от попавших в них загрязнений В реках для самоочищения необходим пробег воды не менее 15 км от места загрязнения при условии отсутствия новых загрязнений на пути течения воды. Быстрота самоочищения зависит от многоводности, скорости течения воды и ветра, способствующих перемешиванию воды в водоеме.
В озерах и водохранилищах тем интенсивнее очищается вода, чем больше по объему сами источники. В мелких водоемах процессы самоочищения выражены крайне слабо.
Самоочищение воды происходит в результате механических, физико — химических и биологических процессов. При этом поступившие загрязнения разбавляются водой водоема, взвешенные в воде вещества постепенно осаждаются на дно, а органические вещества подвергаются окислению за счет растворенного в воде кислорода. Биохимические процессы самоочищения водоемов совершаются под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов и растворенного в воде кислорода. При этом аэробные процессы происходят преимущественно в верхних слоях водоема, а анаэробные — на дне водоема, куда кислород воздуха не поступает. В итоге этих процессов органические вещества, распадаясь на менее сложные, постепенно минерализуются.
Процессам самоочищения воды способствуют также простейшие, коловратки, рачки, моллюски и некоторые растительные организмы, которые питаются органическими веществами, а простейшие питаются бактериями. Кроме того, микроорганизмы гибнут под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца, которые проникают в толщу воды более чем на метр. Процессы самоочищения протекают более интенсивно в теплое время года.
С санитарной точки зрения самоочищение воды весьма полезное явление в природе. Однако этот процесс у открытых водоемов небезграничен — при сильном и постоянном загрязнении самоочищение воды становится недостаточным. Это часто наблюдается при бесконтрольном выпуске хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод в водоемы, что вызывает значительное скопление гниющего ила, появление токсических химических соединений, развитие полисапробной флоры и массовый мор рыбы.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: