Διαδικασίες αυτοκαθαρισμού φυσικών νερών. Αυτοκαθαριζόμενο
Μία από τις πιο πολύτιμες ιδιότητες των φυσικών νερών είναι η ικανότητά τους να αυτοκαθαρίζονται. Ο αυτοκαθαρισμός των υδάτων είναι η αποκατάσταση των φυσικών τους ιδιοτήτων σε ποτάμια, λίμνες και άλλα υδατικά συστήματα, που συμβαίνει φυσικά ως αποτέλεσμα αλληλένδετων φυσικοχημικών, βιοχημικών και άλλων διεργασιών (στροβιλώδης διάχυση, οξείδωση, ρόφηση, προσρόφηση κ.λπ.). Η ικανότητα των ποταμών και των λιμνών να αυτοκαθαρίζονται εξαρτάται στενά από πολλούς άλλους φυσικούς παράγοντες, ιδίως από τις φυσικές και γεωγραφικές συνθήκες, την ηλιακή ακτινοβολία, τη δραστηριότητα των μικροοργανισμών στο νερό, την επίδραση της υδρόβιας βλάστησης και ιδιαίτερα το υδρομετεωρολογικό καθεστώς. Ο πιο εντατικός αυτοκαθαρισμός του νερού σε ταμιευτήρες και ρέματα πραγματοποιείται τη ζεστή περίοδο του έτους, όταν η βιολογική δραστηριότητα στα υδάτινα οικοσυστήματα είναι η υψηλότερη. Ρέει γρηγορότερα σε ποτάμια με γρήγορο ρεύμα και πυκνά αλσύλλια καλαμιών, καλαμιών και φύλλων κατά μήκος των όχθες τους, ιδιαίτερα στις δασικές στέπας και στέπας ζώνες της χώρας. Μια πλήρης αλλαγή νερού σε ποτάμια διαρκεί κατά μέσο όρο 16 ημέρες, βάλτοι - 5 χρόνια, λίμνες - 17 χρόνια.
Η μείωση της συγκέντρωσης των ανόργανων ουσιών που ρυπαίνουν τα υδατικά συστήματα συμβαίνει με την εξουδετέρωση οξέων και αλκαλίων λόγω της φυσικής ρυθμιστικής ρύθμισης των φυσικών υδάτων, του σχηματισμού ελάχιστα διαλυτών ενώσεων, της υδρόλυσης, της ρόφησης και της καθίζησης. Η συγκέντρωση των οργανικών ουσιών και η τοξικότητά τους μειώνονται λόγω χημικής και βιοχημικής οξείδωσης. Αυτές οι φυσικές μέθοδοι αυτοκαθαρισμού αντικατοπτρίζονται στις αποδεκτές μεθόδους καθαρισμού των μολυσμένων υδάτων στη βιομηχανία και τη γεωργία.
Για τη διατήρηση της απαραίτητης φυσικής ποιότητας του νερού σε ταμιευτήρες και ρέματα, μεγάλη σημασία έχει η κατανομή της υδρόβιας βλάστησης, η οποία παίζει το ρόλο ενός είδους βιοφίλτρου. Η υψηλή καθαριστική δύναμη των υδρόβιων φυτών χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλές βιομηχανικές επιχειρήσεις τόσο στη χώρα μας όσο και στο εξωτερικό. Για αυτό, δημιουργούνται διάφορες δεξαμενές τεχνητής καθίζησης, στις οποίες φυτεύεται λιμναία και ελώδης βλάστηση, η οποία καθαρίζει καλά το μολυσμένο νερό.
Τα τελευταία χρόνια, ο τεχνητός αερισμός έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος - ένας από τους αποτελεσματικούς τρόπους για τον καθαρισμό των μολυσμένων υδάτων, όταν η διαδικασία αυτοκαθαρισμού μειώνεται απότομα όταν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου διαλυμένου στο νερό. Για να γίνει αυτό, τοποθετούνται ειδικοί αεριστές σε δεξαμενές και ρέματα ή σε σταθμούς αερισμού πριν από την απόρριψη μολυσμένου νερού.
Προστασία των υδάτινων πόρων από τη ρύπανση.
Η προστασία των υδάτινων πόρων συνίσταται στην απαγόρευση της απόρριψης μη επεξεργασμένου νερού σε ταμιευτήρες και ρέματα, στη δημιουργία ζωνών προστασίας του νερού, στην προώθηση των διαδικασιών αυτοκαθαρισμού στα υδατικά συστήματα, στη διατήρηση και στη βελτίωση των συνθηκών για τη δημιουργία επιφανειακών και υπόγειων υδάτων σε λεκάνες απορροής.
Πριν από αρκετές δεκαετίες, τα ποτάμια, χάρη στη λειτουργία αυτοκαθαρισμού τους, αντιμετώπιζαν τον καθαρισμό του νερού. Τώρα, στις πιο πυκνοκατοικημένες περιοχές της χώρας, ως αποτέλεσμα της κατασκευής νέων πόλεων και βιομηχανικών επιχειρήσεων, οι χώροι χρήσης νερού βρίσκονται τόσο πυκνά που συχνά σημεία απόρριψης λυμάτων και υδροληψίες είναι σχεδόν κοντά. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη και η εφαρμογή αποτελεσματικών μεθόδων καθαρισμού και μετεπεξεργασίας των λυμάτων, καθαρισμού και εξουδετέρωσης του νερού της βρύσης λαμβάνει όλο και μεγαλύτερη προσοχή. Σε ορισμένες επιχειρήσεις, οι δραστηριότητες που σχετίζονται με το νερό διαδραματίζουν όλο και πιο σημαντικό ρόλο. Ιδιαίτερα υψηλό είναι το κόστος παροχής νερού, επεξεργασίας και διάθεσης των λυμάτων στις βιομηχανίες χαρτοπολτού και χαρτιού, εξόρυξης και πετροχημικών.
Η διαδοχική επεξεργασία λυμάτων στις σύγχρονες επιχειρήσεις περιλαμβάνει πρωτογενή, μηχανική επεξεργασία (αφαιρούνται εύκολα καθιζάνουσες και επιπλέουσες ουσίες) και δευτερογενή, βιολογική (αφαιρούνται βιολογικά αποικοδομήσιμες οργανικές ουσίες). Σε αυτή την περίπτωση, πραγματοποιείται πήξη - για καθίζηση αιωρούμενων και κολλοειδών ουσιών, καθώς και φωσφόρου, προσρόφηση - για απομάκρυνση διαλυμένων οργανικών ουσιών και ηλεκτρόλυση - για μείωση της περιεκτικότητας σε διαλυμένες ουσίες οργανικής και ανόργανης προέλευσης. Η απολύμανση των λυμάτων γίνεται με χλωρίωση και οζονισμό τους. Σημαντικό στοιχείο της τεχνολογικής διαδικασίας καθαρισμού είναι η απομάκρυνση και η απολύμανση της σχηματιζόμενης λάσπης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η τελική λειτουργία είναι η απόσταξη του νερού.
Οι πιο προηγμένες σύγχρονες εγκαταστάσεις επεξεργασίας εξασφαλίζουν την απελευθέρωση των λυμάτων από οργανική ρύπανση μόνο κατά 85-90%, και μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις - κατά 95%. Επομένως, ακόμη και μετά τον καθαρισμό, είναι απαραίτητο να αραιωθούν 6-12 φορές και συχνά ακόμη περισσότερο με καθαρό νερό για να διατηρηθεί η κανονική λειτουργία των υδάτινων οικοσυστημάτων. Γεγονός είναι ότι η φυσική ικανότητα αυτοκαθαρισμού των δεξαμενών και των ρεμάτων είναι πολύ μικρή. Ο αυτοκαθαρισμός γίνεται μόνο εάν τα νερά που απορρίπτονται έχουν καθαριστεί πλήρως και στο υδάτινο σώμα έχουν αραιωθεί με νερό σε αναλογία 1:12-15. Εάν, ωστόσο, μεγάλοι όγκοι λυμάτων εισέλθουν σε ταμιευτήρες και υδάτινα ρεύματα, και ακόμη περισσότερο χωρίς επεξεργασία, η σταθερή φυσική ισορροπία των υδάτινων οικοσυστημάτων σταδιακά χάνεται και η κανονική λειτουργία τους διαταράσσεται.
Πρόσφατα, όλο και πιο αποτελεσματικές μέθοδοι καθαρισμού και μετεπεξεργασίας των λυμάτων μετά τον βιολογικό τους καθαρισμό αναπτύχθηκαν και εφαρμόζονται με τις πιο πρόσφατες μεθόδους επεξεργασίας λυμάτων: ακτινοβολίες, ηλεκτροχημικές, ροφητικές, μαγνητικές κ.λπ. περιοχές προστασίας των υδάτων από τη ρύπανση.
Θα πρέπει να γίνει πολύ πιο εκτεταμένη χρήση της μετεπεξεργασίας των επεξεργασμένων λυμάτων σε αγρούς άρδευσης. Στη μετεπεξεργασία των λυμάτων στο ZPO, τα κεφάλαια δεν δαπανώνται για τη βιομηχανική μετεπεξεργασία τους, δημιουργεί την ευκαιρία λήψης πρόσθετων γεωργικών προϊόντων, εξοικονομείται σημαντικά νερό, καθώς μειώνεται η πρόσληψη γλυκού νερού για άρδευση και υπάρχει δεν χρειάζεται να ξοδεύετε νερό για να αραιώσετε τα λύματα. Όταν τα αστικά λύματα χρησιμοποιούνται στο ZPO, τα θρεπτικά συστατικά και τα μικροστοιχεία που περιέχονται σε αυτά απορροφώνται από τα φυτά ταχύτερα και πληρέστερα από τα τεχνητά ορυκτά λιπάσματα.
Η πρόληψη της ρύπανσης των υδάτινων σωμάτων με φυτοφάρμακα και φυτοφάρμακα είναι επίσης ένα από τα σημαντικά καθήκοντα. Αυτό απαιτεί επιτάχυνση της εφαρμογής αντιδιαβρωτικών μέτρων, δημιουργώντας φυτοφάρμακα που θα αποσυντίθενται εντός 1-3 εβδομάδων χωρίς να διατηρούνται τοξικά υπολείμματα στην καλλιέργεια. Μέχρι να επιλυθούν αυτά τα ζητήματα, είναι απαραίτητο να περιοριστεί η γεωργική χρήση των παράκτιων περιοχών κατά μήκος των υδατορεμάτων ή να μην χρησιμοποιούνται φυτοφάρμακα σε αυτές. Η δημιουργία ζωνών προστασίας νερού απαιτεί επίσης μεγαλύτερη προσοχή.
Για την προστασία των υδάτινων πηγών από τη ρύπανση, η θέσπιση τέλους για την απόρριψη λυμάτων, η δημιουργία ολοκληρωμένων περιφερειακών σχεδίων για την κατανάλωση νερού, τη διάθεση και την επεξεργασία λυμάτων και την αυτοματοποίηση του ποιοτικού ελέγχου του νερού στις πηγές νερού έχουν μεγάλη σημασία. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα ολοκληρωμένα προγράμματα περιοχών επιτρέπουν τη μετάβαση στην επαναχρησιμοποίηση και επαναχρησιμοποίηση του νερού, τη λειτουργία εγκαταστάσεων επεξεργασίας κοινών στην περιοχή, καθώς και την αυτοματοποίηση των διαδικασιών διαχείρισης της λειτουργίας ύδρευσης και αποχέτευσης.
Στην πρόληψη της ρύπανσης των φυσικών υδάτων, ο ρόλος της προστασίας της υδρόσφαιρας είναι σημαντικός, καθώς οι αρνητικές ιδιότητες που αποκτά η υδρόσφαιρα όχι μόνο τροποποιούν το υδάτινο οικοσύστημα και καταστέλλουν τους υδροβιολογικούς πόρους του, αλλά καταστρέφουν επίσης τα χερσαία οικοσυστήματα, τα βιολογικά του συστήματα, καθώς και τη λιθόσφαιρα. .
Πρέπει να τονιστεί ότι ένα από τα ριζικά μέτρα για την καταπολέμηση της ρύπανσης είναι να ξεπεραστεί η ριζωμένη παράδοση να θεωρούνται τα υδατικά συστήματα ως δέκτες λυμάτων. Όπου είναι δυνατόν, θα πρέπει να αποφεύγεται είτε η άντληση νερού είτε η απόρριψη λυμάτων στα ίδια ρέματα και ταμιευτήρες.
Προστασία του ατμοσφαιρικού αέρα και του εδάφους.
Ειδικά προστατευόμενες φυσικές περιοχές. Προστασία της χλωρίδας και της πανίδας.
αποτελεσματική μορφή προστασία των φυσικών οικοσυστημάτων, καθώς και βιοτικές κοινότητες είναι ειδικά προστατευόμενες φυσικές περιοχές. Σας επιτρέπουν να αποθηκεύσετε πρότυπα (δείγματα) ανέγγιχτων βιογεωκενόζων, και όχι μόνο σε ορισμένα εξωτικά, σπάνια μέρη, αλλά και σε όλες τις τυπικές φυσικές ζώνες της Γης.
Προς την ειδικά προστατευόμενες φυσικές περιοχές(SPNA) περιλαμβάνει περιοχές γης ή υδάτινης επιφάνειας, οι οποίες, λόγω της περιβαλλοντικής και άλλης σημασίας τους, αποσύρονται πλήρως ή εν μέρει από την οικονομική χρήση με αποφάσεις της Κυβέρνησης.
Ο νόμος για τις προστατευόμενες περιοχές, που εγκρίθηκε τον Φεβρουάριο του 1995, καθόρισε τις ακόλουθες κατηγορίες αυτών των περιοχών: α) κρατικά φυσικά καταφύγια, συμπεριλαμβανομένου. βιοσφαιρικό? β) εθνικά πάρκα. γ) φυσικά πάρκα. δ) κρατικά φυσικά καταφύγια. ε) μνημεία της φύσης. στ) δενδρολογικά πάρκα και βοτανικοί κήποι.
Αποθεματικό- πρόκειται για χώρο (έδαφος ή υδάτινη περιοχή) ειδικά προστατευόμενος από το νόμο, ο οποίος αποσύρεται πλήρως από την κανονική οικονομική χρήση προκειμένου να διατηρηθεί το φυσικό συγκρότημα στη φυσική του κατάσταση. Στις εφεδρείες επιτρέπονται μόνο επιστημονικές δραστηριότητες, δραστηριότητες ασφάλειας και ελέγχου.
Σήμερα στη Ρωσία υπάρχουν 95 φυσικά καταφύγια συνολικής έκτασης 310 χιλιάδων τετραγωνικών μέτρων. km, που είναι περίπου το 1,5% του συνόλου της επικράτειας της Ρωσίας. Προκειμένου να εξουδετερωθεί η τεχνολογική επίδραση των παρακείμενων περιοχών, ειδικά σε περιοχές με ανεπτυγμένη βιομηχανία, δημιουργούνται προστατευόμενες περιοχές γύρω από τα αποθέματα.
Τα αποθέματα βιόσφαιρας (BR) εκτελούν τέσσερις λειτουργίες: τη διατήρηση της γενετικής ποικιλότητας του πλανήτη μας. διεξαγωγή επιστημονικής έρευνας· παρακολούθηση της κατάστασης υποβάθρου της βιόσφαιρας (περιβαλλοντική παρακολούθηση). περιβαλλοντική εκπαίδευση και διεθνής συνεργασία.
Προφανώς, οι λειτουργίες του BR είναι ευρύτερες από τις λειτουργίες οποιουδήποτε άλλου τύπου προστατευόμενων φυσικών περιοχών. Λειτουργούν ως ένα είδος διεθνών προτύπων, πρότυπα του περιβάλλοντος.
Ένα ενιαίο παγκόσμιο δίκτυο με περισσότερα από 300 αποθέματα βιόσφαιρας έχει δημιουργηθεί τώρα στη Γη (11 στη Ρωσία). Όλοι εργάζονται σύμφωνα με το συντονισμένο πρόγραμμα της UNESCO, πραγματοποιώντας συνεχή παρακολούθηση των αλλαγών στο φυσικό περιβάλλον υπό την επίδραση ανθρωπογενών δραστηριοτήτων.
ΕΘΝΙΚΟ ΠΑΡΚΟ- μια τεράστια έκταση (από πολλές χιλιάδες έως αρκετά εκατομμύρια εκτάρια), η οποία περιλαμβάνει τόσο πλήρως προστατευμένες περιοχές όσο και περιοχές που προορίζονται για ορισμένους τύπους οικονομικής δραστηριότητας.
Οι στόχοι της δημιουργίας εθνικών πάρκων είναι: 1) περιβαλλοντικοί (διατήρηση φυσικών οικοσυστημάτων). 2) επιστημονική (ανάπτυξη και εφαρμογή μεθόδων για τη διατήρηση του φυσικού συγκροτήματος σε συνθήκες μαζικής εισδοχής επισκεπτών) και 3) ψυχαγωγικό (ρυθμιζόμενος τουρισμός και αναψυχή για τους ανθρώπους).
Υπάρχουν 33 εθνικά πάρκα στη Ρωσία με συνολική έκταση περίπου 66,5 χιλιάδων τετραγωνικών μέτρων. χλμ.
Φυσικό Πάρκο- περιοχή που έχει ιδιαίτερη οικολογική και αισθητική αξία και χρησιμοποιείται για την οργανωμένη αναψυχή του πληθυσμού.
Αποθεματικό- ένα φυσικό σύμπλεγμα, το οποίο προορίζεται για τη διατήρηση ενός ή περισσότερων ειδών ζώων ή φυτών με περιορισμένη χρήση άλλων. Υπάρχουν τοπικά, δασικά, ιχθυολογικά (ψάρια), ορνιθολογικά (πτηνά) και άλλου είδους καταφύγια. Συνήθως, μετά την αποκατάσταση της πυκνότητας του πληθυσμού των προστατευόμενων ειδών ζώων ή φυτών, το απόθεμα κλείνει και επιτρέπεται ένας ή άλλος τύπος οικονομικής δραστηριότητας. Στη Ρωσία σήμερα υπάρχουν περισσότερα από 1.600 κρατικά φυσικά αποθέματα με συνολική έκταση άνω των 600 χιλιάδων τετραγωνικών μέτρων. χλμ.
μνημείο της φύσης- μεμονωμένα φυσικά αντικείμενα που είναι μοναδικά και μη αναπαραγώγιμα, με επιστημονική, αισθητική, πολιτιστική ή εκπαιδευτική αξία. Αυτά μπορεί να είναι πολύ παλιά δέντρα που ήταν «μάρτυρες» κάποιων ιστορικών γεγονότων, σπηλιές, βράχοι, καταρράκτες κ.λπ. Υπάρχουν περίπου 8 χιλιάδες από αυτά στη Ρωσία, ενώ στην περιοχή όπου βρίσκεται το μνημείο, οποιαδήποτε δραστηριότητα μπορεί να τα καταστρέψει απαγορεύεται.
Τα δενδρολογικά πάρκα και οι βοτανικοί κήποι είναι συλλογές δέντρων και θάμνων που δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας και τον εμπλουτισμό της χλωρίδας και για το συμφέρον της επιστήμης, της μελέτης και του πολιτιστικού και εκπαιδευτικού έργου. Συχνά εκτελούν εργασίες που σχετίζονται με την εισαγωγή και τον εγκλιματισμό νέων φυτών.
Για παραβίαση του καθεστώτος των ειδικά προστατευόμενων φυσικών περιοχών, η ρωσική νομοθεσία θεσπίζει διοικητική και ποινική ευθύνη. Ταυτόχρονα, επιστήμονες και ειδικοί συνιστούν ανεπιφύλακτα σημαντική αύξηση της έκτασης των ειδικά προστατευόμενων περιοχών. Έτσι, για παράδειγμα, στις Ηνωμένες Πολιτείες, η περιοχή του τελευταίου είναι περισσότερο από το 7% της επικράτειας της χώρας.
Η επίλυση των περιβαλλοντικών προβλημάτων και, κατά συνέπεια, οι προοπτικές για την αειφόρο ανάπτυξη του πολιτισμού συνδέονται σε μεγάλο βαθμό με την κατάλληλη χρήση των ανανεώσιμων πηγών και των διαφόρων λειτουργιών των οικοσυστημάτων και τη διαχείρισή τους. Αυτή η κατεύθυνση είναι ο πιο σημαντικός τρόπος για μια αρκετά μακροχρόνια και σχετικά ανεξάντλητη χρήση της φύσης, σε συνδυασμό με τη διατήρηση και διατήρηση της σταθερότητας της βιόσφαιρας και κατ' επέκταση του ανθρώπινου περιβάλλοντος.
Κάθε είδος είναι μοναδικό. Περιέχει πληροφορίες για την ανάπτυξη της χλωρίδας και της πανίδας, η οποία έχει μεγάλη επιστημονική και εφαρμοσμένη σημασία. Δεδομένου ότι όλες οι δυνατότητες μακροπρόθεσμης χρήσης ενός συγκεκριμένου οργανισμού είναι συχνά απρόβλεπτες, ολόκληρη η γονιδιακή δεξαμενή του πλανήτη μας (με πιθανή εξαίρεση ορισμένων παθογόνων οργανισμών επικίνδυνων για τον άνθρωπο) υπόκειται σε αυστηρή προστασία. Η ανάγκη προστασίας της γονιδιακής δεξαμενής από τη σκοπιά της έννοιας της βιώσιμης ανάπτυξης («συνεξέλιξη») υπαγορεύεται όχι τόσο από οικονομικούς όσο από ηθικούς και ηθικούς λόγους. Η ανθρωπότητα από μόνη της δεν θα επιβιώσει.
Είναι χρήσιμο να θυμηθούμε έναν από τους περιβαλλοντικούς νόμους του B. Commoner: "Η φύση ξέρει καλύτερα!" Μέχρι πρόσφατα, οι απρόβλεπτες δυνατότητες χρήσης της γονιδιακής δεξαμενής ζώων καταδεικνύονται τώρα από τη βιονική, χάρη στην οποία υπάρχουν πολυάριθμες βελτιώσεις στις μηχανικές δομές που βασίζονται στη μελέτη της δομής και των λειτουργιών των οργάνων των άγριων ζώων. Έχει διαπιστωθεί ότι ορισμένα ασπόνδυλα (μαλάκια, σφουγγάρια) έχουν την ικανότητα να συσσωρεύουν μεγάλη ποσότητα ραδιενεργών στοιχείων και φυτοφαρμάκων. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να αποτελέσουν βιοδείκτες περιβαλλοντικής ρύπανσης και να βοηθήσουν τον άνθρωπο να λύσει αυτό το σημαντικό πρόβλημα.
Προστασία της δεξαμενής γονιδίων των φυτών.Ως αναπόσπαστο μέρος του γενικού προβλήματος προστασίας του PSO, η προστασία της γονιδιακής δεξαμενής των φυτών είναι ένα σύνολο μέτρων για τη διατήρηση ολόκληρης της ειδικής ποικιλότητας των φυτών - φορείς της κληρονομικής κληρονομιάς παραγωγικών ή επιστημονικά ή πρακτικά πολύτιμων ιδιοτήτων.
Είναι γνωστό ότι υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής και μέσω της σεξουαλικής αναπαραγωγής ατόμων στη γονιδιακή δεξαμενή κάθε είδους ή πληθυσμού, συσσωρεύονται οι πιο χρήσιμες ιδιότητες για το είδος. βρίσκονται σε συνδυασμούς γονιδίων. Ως εκ τούτου, τα καθήκοντα χρήσης της φυσικής χλωρίδας έχουν μεγάλη σημασία. Οι σύγχρονες καλλιέργειες σιτηρών, οπωροκηπευτικών, μούρων, κτηνοτροφικών, βιομηχανικών, καλλωπιστικών, τα κέντρα προέλευσης των οποίων καθιερώθηκαν από τον εξαιρετικό συμπατριώτη μας Ν.Ι. Vavilov, οδηγούν τη γενεαλογία τους είτε από άγριους προγόνους, είτε είναι δημιουργήματα της επιστήμης, αλλά βασίζονται σε φυσικές δομές γονιδίων. Χρησιμοποιώντας τις κληρονομικές ιδιότητες των άγριων φυτών, έχουν ληφθεί εντελώς νέοι τύποι χρήσιμων φυτών. Μέσω της υβριδικής επιλογής, δημιουργήθηκαν πολυετή υβρίδια σιταριού και κτηνοτροφικών σιτηρών. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, περίπου 600 είδη άγριων φυτών μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην επιλογή γεωργικών καλλιεργειών από τη χλωρίδα της Ρωσίας.
Η προστασία της γονιδιακής δεξαμενής των φυτών πραγματοποιείται με τη δημιουργία αποθεμάτων, φυσικών πάρκων, βοτανικών κήπων. σχηματισμός γονιδιακής δεξαμενής τοπικών και εισαγόμενων ειδών· μελέτη της βιολογίας, των οικολογικών αναγκών και της ανταγωνιστικότητας των φυτών. οικολογική αξιολόγηση του φυτικού οικοτόπου, προβλέψεις των αλλαγών του στο μέλλον. Χάρη στα αποθέματα έχουν διατηρηθεί πεύκα Pitsunda και Eldar, φιστίκι Αιγίνης, πουρνάρι, πυξάρι, ροδόδεντρο, τζίνσενγκ κ.λπ.
Προστασία της γονιδιακής δεξαμενής των ζώων.Η αλλαγή των συνθηκών διαβίωσης υπό την επίδραση της ανθρώπινης δραστηριότητας, που συνοδεύεται από άμεση δίωξη και εξόντωση των ζώων, οδηγεί στην εξαθλίωση της σύστασης των ειδών τους και στη μείωση του αριθμού πολλών ειδών. Το 1600 υπήρχαν περίπου 4230 είδη θηλαστικών στον πλανήτη, μέχρι την εποχή μας 36 είδη έχουν εξαφανιστεί και 120 είδη κινδυνεύουν με εξαφάνιση. Από τα 8684 είδη πτηνών, τα 94 έχουν εξαφανιστεί και τα 187 βρίσκονται σε κίνδυνο. Η κατάσταση με τα υποείδη δεν είναι καλύτερη: από το 1600, 64 υποείδη θηλαστικών και 164 υποείδη πτηνών έχουν εξαφανιστεί, 223 υποείδη θηλαστικών και 287 υποείδη πτηνών βρίσκονται σε κίνδυνο.
Προστασία της δεξαμενής γονιδίων του ανθρώπου.Για αυτό έχουν δημιουργηθεί διάφορες επιστημονικές κατευθύνσεις, όπως:
1) οικοτοξικολογία- κλάδος της τοξικολογίας (η επιστήμη των δηλητηρίων), που μελετά τη σύνθεση των συστατικών, τα χαρακτηριστικά κατανομής, τη βιολογική δράση, την ενεργοποίηση, την απενεργοποίηση επιβλαβών ουσιών στο περιβάλλον.
2) ιατρική γενετική συμβουλευτικήσε ειδικά ιατρικά ιδρύματα για τον προσδιορισμό της φύσης και των συνεπειών της δράσης των οικοτοξικών ουσιών στον ανθρώπινο γενετικό μηχανισμό προκειμένου να γεννηθούν υγιείς απόγονοι·
3) διαλογή- επιλογή και δοκιμή μεταλλαξιγένεσης και καρκινογένεσης περιβαλλοντικών παραγόντων (ανθρώπινο περιβάλλον).
Περιβαλλοντική παθολογία- το δόγμα των ανθρώπινων ασθενειών, στην εμφάνιση και ανάπτυξη των οποίων πρωταγωνιστικό ρόλο διαδραματίζουν δυσμενείς περιβαλλοντικοί παράγοντες σε συνδυασμό με άλλους παθογόνους παράγοντες.
Βασικές κατευθύνσεις για την προστασία του περιβάλλοντος.
Ρύθμιση της ποιότητας του περιβάλλοντος. Προστασία της ατμόσφαιρας, υδρόσφαιρα, λιθόσφαιρα, βιοτικές κοινότητες. Εξοπλισμός και τεχνολογίες οικολογικής προστασίας.
Ο αυτοκαθαρισμός του νερού σε ταμιευτήρες είναι ένα σύνολο αλληλένδετων υδροδυναμικών, φυσικοχημικών, μικροβιολογικών και υδροβιολογικών διεργασιών που οδηγούν στην αποκατάσταση της αρχικής κατάστασης ενός υδατικού συστήματος.
Μεταξύ των φυσικών παραγόντων, η αραίωση, η διάλυση και η ανάμειξη των εισερχόμενων ρύπων είναι υψίστης σημασίας. Η καλή ανάμιξη και μείωση των συγκεντρώσεων αιωρούμενων στερεών εξασφαλίζεται από την ταχεία ροή των ποταμών. Συμβάλλει στον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων καθιζώντας στον πυθμένα αδιάλυτων ιζημάτων, καθώς και καθιζώντας μολυσμένα νερά. Σε ζώνες με εύκρατο κλίμα, ο ποταμός καθαρίζεται μετά από 200-300 χλμ. από τον τόπο ρύπανσης και στον Άπω Βορρά - μετά από 2 χιλιάδες χιλιόμετρα.
Η απολύμανση του νερού γίνεται υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο. Η επίδραση της απολύμανσης επιτυγχάνεται με την άμεση καταστροφική επίδραση των υπεριωδών ακτίνων σε πρωτεϊνικά κολλοειδή και ένζυμα του πρωτοπλάσματος των μικροβιακών κυττάρων, καθώς και σε οργανισμούς σπορίων και ιούς.
Από τους χημικούς παράγοντες αυτοκαθαρισμού των υδάτινων σωμάτων, πρέπει να σημειωθεί η οξείδωση οργανικών και ανόργανων ουσιών. Ο αυτοκαθαρισμός ενός υδατικού συστήματος συχνά αξιολογείται σε σχέση με οργανική ύλη που οξειδώνεται εύκολα ή ως προς τη συνολική περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες.
Το υγειονομικό καθεστώς μιας δεξαμενής χαρακτηρίζεται κυρίως από την ποσότητα οξυγόνου που διαλύεται σε αυτήν. Θα πρέπει να κτυπά τουλάχιστον 4 mg ανά 1 λίτρο νερού οποιαδήποτε στιγμή του χρόνου για δεξαμενές για δεξαμενές του πρώτου και του δεύτερου τύπου. Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει υδάτινα σώματα που χρησιμοποιούνται για την παροχή πόσιμου νερού επιχειρήσεων, το δεύτερο - που χρησιμοποιούνται για κολύμπι, αθλητικές εκδηλώσεις, καθώς και εκείνα που βρίσκονται εντός των ορίων οικισμών.
Οι βιολογικοί παράγοντες αυτοκαθαρισμού της δεξαμενής περιλαμβάνουν φύκια, μούχλα και μύκητες ζύμης. Ωστόσο, το φυτοπλαγκτόν δεν έχει πάντα θετική επίδραση στις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού: σε ορισμένες περιπτώσεις, η μαζική ανάπτυξη γαλαζοπράσινων φυκών σε τεχνητές δεξαμενές μπορεί να θεωρηθεί ως διαδικασία αυτορρύπανσης.
Οι εκπρόσωποι του ζωικού κόσμου μπορούν επίσης να συμβάλουν στον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων από βακτήρια και ιούς. Έτσι, το στρείδι και κάποιες άλλες αμοιβάδες προσροφούν εντερικούς και άλλους ιούς. Κάθε μαλάκιο φιλτράρει περισσότερα από 30 λίτρα νερού την ημέρα.
Η καθαρότητα των δεξαμενών είναι αδιανόητη χωρίς την προστασία της βλάστησής τους. Μόνο με βάση τη βαθιά γνώση της οικολογίας κάθε δεξαμενής, τον αποτελεσματικό έλεγχο της ανάπτυξης των διάφορων ζωντανών οργανισμών που την κατοικούν, μπορούν να επιτευχθούν θετικά αποτελέσματα, να εξασφαλιστεί η διαφάνεια και η υψηλή βιολογική παραγωγικότητα των ποταμών, των λιμνών και των δεξαμενών.
Άλλοι παράγοντες επηρεάζουν επίσης αρνητικά τις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού των υδάτινων σωμάτων. Η χημική ρύπανση των υδάτινων σωμάτων με βιομηχανικά λύματα, βιογενή στοιχεία (άζωτο, φώσφορος κ.λπ.) αναστέλλει τις φυσικές οξειδωτικές διεργασίες και σκοτώνει τους μικροοργανισμούς. Το ίδιο ισχύει και για την απόρριψη θερμικών λυμάτων από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.
Μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων, που μερικές φορές εκτείνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα - αυτοκαθαρισμός από λάδι. Υπό φυσικές συνθήκες, το σύμπλεγμα φυσικών διεργασιών αυτοκαθαρισμού του νερού από λάδι αποτελείται από μια σειρά από συστατικά: εξάτμιση. καθίζηση σβώλων, ειδικά εκείνων που είναι υπερφορτωμένοι με ιζήματα και σκόνη. προσκόλληση σβώλων που αιωρούνται στη στήλη νερού. αιωρούμενα κομμάτια που σχηματίζουν μια μεμβράνη με εγκλείσματα νερού και αέρα. μείωση της συγκέντρωσης του αιωρούμενου και διαλυμένου λαδιού λόγω καθίζησης, επίπλευσης και ανάμειξης με καθαρό νερό. Η ένταση αυτών των διεργασιών εξαρτάται από τις ιδιότητες ενός συγκεκριμένου τύπου λαδιού (πυκνότητα, ιξώδες, συντελεστής θερμικής διαστολής), την παρουσία κολλοειδών στο νερό, αιωρούμενα και παρασυρόμενα σωματίδια πλαγκτού κ.λπ., τη θερμοκρασία του αέρα και το ηλιακό φως.
Μεταξύ των συστατικών του υδάτινου οικοσυστήματος στη διαδικασία της λειτουργίας του, υπάρχει μια συνεχής ανταλλαγή ύλης και ενέργειας. Αυτή η ανταλλαγή είναι κυκλικής φύσης διαφόρων βαθμών απομόνωσης, που συνοδεύεται από μετασχηματισμό της ύλης υπό την επίδραση φυσικών, χημικών και βιολογικών παραγόντων. Κατά τη διάρκεια του μετασχηματισμού, οι σύνθετες ουσίες μπορούν σταδιακά να αποσυντεθούν σε απλές και οι απλές ουσίες μπορούν να συντεθούν σε σύνθετες. Ανάλογα με την ένταση της εξωτερικής επίδρασης στο υδάτινο οικοσύστημα και τη φύση των διεργασιών, είτε το υδάτινο οικοσύστημα αποκαθίσταται στις συνθήκες περιβάλλοντος (αυτοκάθαρση), είτε το υδάτινο οικοσύστημα περνά σε μια άλλη σταθερή κατάσταση, η οποία θα χαρακτηρίζεται από διαφορετικούς ποσοτικούς και ποιοτικούς δείκτες βιοτικών και αβιοτικών συστατικών. Εάν η εξωτερική πρόσκρουση υπερβαίνει τις ικανότητες αυτορρύθμισης του υδάτινου οικοσυστήματος, μπορεί να καταστραφεί. Ο αυτοκαθαρισμός των υδάτινων οικοσυστημάτων είναι συνέπεια της ικανότητας αυτορρύθμισης. Η πρόσληψη ουσιών από εξωτερικές πηγές είναι μια επίδραση που το υδάτινο οικοσύστημα μπορεί να αντέξει εντός ορισμένων ορίων μέσω ενδοσυστημικών μηχανισμών. Με την οικολογική έννοια, ο αυτοκαθαρισμός είναι συνέπεια των διαδικασιών συμπερίληψης ουσιών που εισέρχονται στο υδάτινο σώμα σε βιοχημικούς κύκλους με τη συμμετοχή ζώντων οργανισμών και παραγόντων άψυχης φύσης. Η κυκλοφορία οποιουδήποτε στοιχείου αποτελείται από δύο κύρια κεφάλαια - ένα αποθεματικό, που σχηματίζεται από μια μεγάλη μάζα αργά μεταβαλλόμενων συστατικών και ένα ταμείο ανταλλαγής (κυκλοφορίας), το οποίο χαρακτηρίζεται από μια ταχεία ανταλλαγή μεταξύ των οργανισμών και του περιβάλλοντος τους. Όλοι οι βιοχημικοί κύκλοι μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριους τύπους - με αποθεματικό ταμείο στην ατμόσφαιρα (για παράδειγμα, άζωτο) και με αποθεματικό ταμείο στο φλοιό της γης (για παράδειγμα, φώσφορος).
Ο αυτοκαθαρισμός των φυσικών υδάτων πραγματοποιείται λόγω της εμπλοκής ουσιών που προέρχονται από εξωτερικές πηγές σε συνεχείς διεργασίες μετασχηματισμού, με αποτέλεσμα οι ουσίες που λαμβάνονται να επιστρέφονται στο αποθεματικό τους.
118 Οικολογία της πόλης
Ο μετασχηματισμός των ουσιών είναι το αποτέλεσμα διαφόρων διαδικασιών που λειτουργούν ταυτόχρονα, μεταξύ των οποίων διακρίνονται φυσικοί, χημικοί και βιολογικοί μηχανισμοί. Η αξία της συμβολής καθενός από τους μηχανισμούς εξαρτάται από τις ιδιότητες της ακαθαρσίας και τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου οικοσυστήματος.
Φυσικοί μηχανισμοί αυτοκάθαρσης.Ανταλλαγή αερίων στη διεπαφή "ατμόσφαιρα-νερό".Χάρη σε αυτή τη διαδικασία, ουσίες που έχουν αποθεματικό ταμείο στην ατμόσφαιρα εισέρχονται στο υδάτινο σώμα και επιστρέφουν αυτές τις ουσίες από το υδατικό σύστημα στο αποθεματικό ταμείο. Μία από τις σημαντικές ειδικές περιπτώσεις ανταλλαγής αερίων είναι η διαδικασία ατμοσφαιρικός αερισμός,εξαιτίας του οποίου ένα σημαντικό μέρος του οξυγόνου εισέρχεται στο υδάτινο σώμα. Η ένταση και η κατεύθυνση της ανταλλαγής αερίων καθορίζονται από την απόκλιση της συγκέντρωσης αερίου στο νερό από τη συγκέντρωση κορεσμού C. Η συγκέντρωση κορεσμού εξαρτάται από τη φύση της ουσίας και τις φυσικές συνθήκες στο υδάτινο σώμα - θερμοκρασία και πίεση. Σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες από C, το αέριο διαφεύγει στην ατμόσφαιρα και σε συγκεντρώσεις μικρότερες από C s,το αέριο απορροφάται από τη μάζα του νερού.
Ρόφηση- απορρόφηση ακαθαρσιών από αιωρούμενα στερεά, ιζήματα πυθμένα και επιφάνειες υδροβιοτικών σωμάτων. Τα κολλοειδή σωματίδια και οι οργανικές ουσίες που βρίσκονται σε μη διάσπαση μοριακή κατάσταση απορροφώνται πιο έντονα. Η διαδικασία βασίζεται στο φαινόμενο της προσρόφησης. Ο ρυθμός συσσώρευσης μιας ουσίας ανά μονάδα μάζας του ροφητικού είναι ανάλογος του ακορέστου της σε σχέση με τη δεδομένη ουσία και τη συγκέντρωση της ουσίας στο νερό και είναι αντιστρόφως ανάλογος με την περιεκτικότητα της ουσίας στο ροφητικό. Παραδείγματα ελεγχόμενων ουσιών που υπόκεινται σε προσρόφηση είναι τα βαρέα μέταλλα και οι επιφανειοδραστικές ουσίες.
Καθίζηση και επαναιώρηση.Τα υδάτινα σώματα περιέχουν πάντα μια ορισμένη ποσότητα αιωρούμενης ύλης ανόργανης και οργανικής προέλευσης. Η καθίζηση χαρακτηρίζεται από την ικανότητα των αιωρούμενων σωματιδίων να πέφτουν στον πυθμένα υπό την επίδραση της βαρύτητας. Η διαδικασία μετάβασης των σωματιδίων από τα ιζήματα του πυθμένα σε μια κατάσταση αιώρησης ονομάζεται επαναιώρηση. Εμφανίζεται υπό τη δράση της κατακόρυφης συνιστώσας της ταχύτητας τυρβώδους ροής.
Χημικοί μηχανισμοί αυτοκαθαρισμού.Φωτόλυση- ο μετασχηματισμός των μορίων μιας ουσίας υπό τη δράση του φωτός που απορροφάται από αυτά. Ιδιαίτερες περιπτώσεις φωτόλυσης είναι η φωτοχημική διάσταση - η διάσπαση των σωματιδίων σε αρκετά απλούστερα και ο φωτοϊοντισμός - ο μετασχηματισμός των μορίων σε ιόντα. Από τη συνολική ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας, περίπου το 1% χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση, από 5% έως 30% αντανακλάται από την επιφάνεια του νερού. Το κύριο μέρος της ηλιακής ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα και συμμετέχει σε φωτοχημικές αντιδράσεις. Το πιο αποτελεσματικό μέρος του ηλιακού φωτός είναι η υπεριώδης ακτινοβολία. Η υπεριώδης ακτινοβολία απορροφάται σε ένα στρώμα νερού πάχους περίπου 10 cm, ωστόσο, λόγω της ταραχώδους ανάμειξης, μπορεί επίσης να διεισδύσει σε βαθύτερα στρώματα υδάτινων σωμάτων. Η ποσότητα μιας ουσίας που υποβάλλεται σε φωτόλυση εξαρτάται από τον τύπο της ουσίας και τη συγκέντρωσή της στο νερό. Από τις ουσίες που εισέρχονται σε υδάτινα σώματα, οι ουσίες χούμου υπόκεινται σε σχετικά γρήγορη φωτοχημική αποσύνθεση.
119
Υδρόλυση- μια αντίδραση ανταλλαγής ιόντων μεταξύ διαφόρων ουσιών και νερού. Η υδρόλυση είναι ένας από τους κύριους παράγοντες στον χημικό μετασχηματισμό των ουσιών στα υδατικά συστήματα. Το ποσοτικό χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας είναι ο βαθμός υδρόλυσης, που νοείται ως η αναλογία του υδρο-ρολοποιημένου μέρους των μορίων προς τη συνολική συγκέντρωση άλατος. Για τα περισσότερα άλατα, είναι λίγο τοις εκατό και αυξάνεται με την αύξηση της αραίωσης και της θερμοκρασίας του νερού. Οι οργανικές ουσίες υπόκεινται επίσης σε υδρόλυση. Σε αυτή την περίπτωση, η υδρολυτική διάσπαση συμβαίνει συχνότερα μέσω του δεσμού ενός ατόμου άνθρακα με άλλα άτομα.
Βιοχημικός αυτοκαθαρισμόςείναι συνέπεια του μετασχηματισμού των ουσιών που πραγματοποιείται από υδροβιοτικά. Κατά κανόνα, οι βιοχημικοί μηχανισμοί συμβάλλουν κυρίως στη διαδικασία αυτοκαθαρισμού και μόνο όταν αναστέλλονται οι υδρόβιοι οργανισμοί (για παράδειγμα, υπό την επίδραση τοξικών ουσιών), οι φυσικοχημικές διεργασίες αρχίζουν να παίζουν σημαντικότερο ρόλο. Ο βιοχημικός μετασχηματισμός των ουσιών συμβαίνει ως αποτέλεσμα της ένταξής τους σε τροφικά πλέγματα και πραγματοποιείται κατά τις διαδικασίες παραγωγής και καταστροφής.
Η πρωτογενής παραγωγή παίζει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο, καθώς καθορίζει την πλειονότητα των διαδικασιών εντός του νερού. Ο κύριος μηχανισμός του νέου σχηματισμού οργανικής ύλης είναι η φωτοσύνθεση. Στα περισσότερα υδάτινα οικοσυστήματα, το φυτοπλαγκτόν είναι βασικός πρωτογενής παραγωγός. Στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, η ενέργεια του Ήλιου μετατρέπεται άμεσα σε βιομάζα. Το υποπροϊόν αυτής της αντίδρασης είναι το ελεύθερο οξυγόνο που σχηματίζεται από τη φωτόλυση του νερού. Παράλληλα με τη φωτοσύνθεση στα φυτά, υπάρχουν διαδικασίες αναπνοής με κατανάλωση οξυγόνου.
Η αυτοτροφική παραγωγή και η ετερότροφη καταστροφή είναι οι δύο πιο σημαντικές πτυχές του μετασχηματισμού της ύλης και της ενέργειας στα υδάτινα οικοσυστήματα. Η φύση και η ένταση των διαδικασιών παραγωγής-καταστροφής και, κατά συνέπεια, ο μηχανισμός του βιοχημικού αυτοκαθαρισμού καθορίζονται από τη δομή ενός συγκεκριμένου οικοσυστήματος. Ως εκ τούτου, μπορεί να διαφέρουν σημαντικά σε διαφορετικά υδατικά συστήματα. Επιπλέον, μέσα στο ίδιο υδάτινο σώμα, υπάρχουν διαφορετικές ζώνες ζωής (οικολογικές ζώνες) που διαφέρουν ως προς τις κοινότητες των οργανισμών που τις κατοικούν. Οι διαφορές αυτές οφείλονται σε αλλαγή των συνθηκών ύπαρξης κατά τη μετάβαση από την επιφάνεια στο βάθος και από τις παράκτιες ζώνες σε ανοιχτά τμήματα.
Στα υδάτινα ρεύματα, λόγω έντονης ανάμειξης και μικρού βάθους, δεν εκφράζεται κάθετη ζωνικότητα. Σύμφωνα με το ζωντανό τμήμα του ρέματος, διακρίνεται μια ριπάλη - παράκτια ζώνη και μια μεσαία - μια ανοιχτή ζώνη που αντιστοιχεί στον πυρήνα του ποταμού. Το Ripali χαρακτηρίζεται από χαμηλούς ρυθμούς ροής, πυκνότητες μακρόφυτων και υψηλές τιμές της ποσοτικής ανάπτυξης των υδροβίων. Στο μεσαίο, η ταχύτητα κίνησης του νερού είναι μεγαλύτερη, η ποσοτική ανάπτυξη των υδροβίων είναι χαμηλότερη. Σύμφωνα με το διαμήκη προφίλ διακρίνονται οι ζώνες φθάσεων και οι ζώνες ρήξεων. Στη ζώνη των τεντωμάτων που χαρακτηρίζεται από αργό ρεύμα, ο πληθυσμός είναι ποσοτικά πλουσιότερος, αλλά ποιοτικά φτωχότερος. Για τα ρολά είναι χαρακτηριστικό το αντίθετο.
120 Οικολογία της πόλης
Τα συμπλέγματα οικολογικών συνθηκών επηρεάζουν τις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού στα υδάτινα ρεύματα. Τα αργά ρεύματα χαρακτηρίζονται από ευνοϊκές συνθήκες για φωτοσύνθεση, έντονες διαδικασίες μετασχηματισμού ουσίας και διεργασίες καθίζησης. Οι ζώνες με αυξημένες ταχύτητες χαρακτηρίζονται από εντατικές διαδικασίες ανάμειξης, ανταλλαγής αερίων και καταστροφής ουσιών.
Στους ταμιευτήρες, η οικολογική χωροθέτηση είναι πιο έντονη από ότι στα υδάτινα ρεύματα. Στις δεξαμενές, κατά μήκος του οριζόντιου προφίλ, διακρίνεται η παράκτια - η ζώνη των παράκτιων ρηχών νερών και η πελαγική (λιμνική ζώνη) - η ζώνη των ανοιχτών νερών. Σε βαθιές δεξαμενές, στην υδάτινη μάζα του πελαγίσιου, διακρίνονται τρεις κάθετες ζώνες - επιλίμνιον, μεταλλίμνιον και υπολίμνιον. Το μεταλλίμνιο, ή θερμοκλίνη, είναι η ζώνη που χωρίζει το επιλίμνιο από το υπολίμνιο. Χαρακτηρίζεται από απότομη μείωση της θερμοκρασίας του νερού (1 βαθμός ανά 1 m βάθους). Πάνω από το μεταλλίμνιον είναι το επιλίμνιον. Το επιλίμνιο χαρακτηρίζεται από την κυριαρχία των παραγωγικών διαδικασιών. Με την αύξηση του βάθους, καθώς η φωτοσυνθετικά ενεργή ακτινοβολία (PAR) μειώνεται, η ένταση της φωτοσύνθεσης μειώνεται. Το βάθος στο οποίο η παραγωγή γίνεται ίσο με καταστροφή ονομάζεται ορίζοντας αντιστάθμισης. Πάνω από αυτήν βρίσκεται η τροφογενής ζώνη, όπου κυριαρχούν οι διαδικασίες παραγωγής και κάτω από αυτήν είναι η τροφολυτική ζώνη, όπου κυριαρχούν οι διαδικασίες αναπνοής και αποσύνθεσης. Η τροφογενής ζώνη εντοπίζεται στο επιλίμνιο, ενώ η τροφολυτική ζώνη, κατά κανόνα, καλύπτει το μεταλλίμνιο και το υπολίμνιο.
Στην σχεδόν κάτω ζώνη των ταμιευτήρων, εκτός από την παράκτια, διακρίνεται ένα βαθύ - τμήμα βαθέων υδάτων, που συμπίπτει περίπου με το τμήμα της κοίτης της δεξαμενής που είναι γεμάτο με υπολιμνιακά νερά.
Έτσι, στις δεξαμενές είναι δυνατό να διακριθούν ζώνες με κυριαρχία φωτοσυνθετικής παραγωγής και ζώνες όπου λαμβάνουν χώρα μόνο οι διαδικασίες καταστροφής των ουσιών. Στο υπολίμνιο, ιδιαίτερα χειμώνα και καλοκαίρι, παρατηρούνται συχνά αναερόβιες συνθήκες, γεγονός που μειώνει την ένταση των διαδικασιών αυτοκαθαρισμού. Αντίθετα, στην παράκτια περιοχή, τα καθεστώτα θερμοκρασίας και οξυγόνου είναι ευνοϊκά για εντατικές διαδικασίες αυτοκαθαρισμού.
ευτροφισμός,που νοείται ως υπερπαραγωγή οργανικής ύλης σε ένα υδάτινο σώμα υπό την επίδραση εξωτερικών (αλλόχθων) και ενδουδατικών (αυτοχθόνων) παραγόντων, είναι ένα από τα σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζουν σχεδόν όλες οι ανεπτυγμένες χώρες. Σχεδόν όλα τα υδατικά συστήματα υπόκεινται σε ευτροφισμό, αλλά είναι πιο έντονο στα υδατικά συστήματα. Ο ευτροφισμός των υδάτινων σωμάτων είναι μια φυσική διαδικασία, η ανάπτυξή του εκτιμάται από τη γεωλογική χρονική κλίμακα. Ως αποτέλεσμα της ανθρωπογενούς εισροής βιογενών ουσιών σε υδάτινα σώματα, σημειώθηκε απότομη επιτάχυνση του ευτροφισμού. Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, που ονομάζεται ανθρωπογενής ευτροφισμός, είναι η μείωση της χρονικής κλίμακας του ευτροφισμού από χιλιάδες χρόνια σε δεκαετίες. Οι διεργασίες ευτροφισμού είναι ιδιαίτερα έντονες στις αστικές περιοχές, γεγονός που τις καθιστά ένα από τα πιο χαρακτηριστικά γνωρίσματα που ενυπάρχουν στα αστικά υδατικά συστήματα.
Ενότητα 3. Υδάτινο περιβάλλον της πόλης
Η τροφικότητα ενός υδατικού συστήματος αντιστοιχεί στο επίπεδο εισροής οργανικής ύλης ή στο επίπεδο παραγωγής του ανά μονάδα χρόνου και, επομένως, είναι μια έκφραση της συνδυασμένης δράσης της οργανικής ύλης που σχηματίζεται κατά τη φωτοσύνθεση και παρέχεται από έξω. Σύμφωνα με το επίπεδο τροφικότητας, διακρίνονται δύο ακραίοι τύποι υδάτινων σωμάτων - ολιγοτροφικοί και ευτροφικοί. Οι κύριες διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων υδάτινων σωμάτων δίνονται παρακάτω αυτί. 3.14.
Πίνακας 3.14. Χαρακτηριστικά ολιγοτροφικών και ευτροφικών υδατικών σωμάτων
| Η κατάσταση της δεξαμενής | ||
| Hapaktvpistika | ||
| ολιγοτροφικός | ευτροφικός | |
| Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά | ||
| Συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου | υψηλός | Χαμηλός |
| στο υπολίμνιο | ||
| Συγκέντρωση θρεπτικών συστατικών | Χαμηλός | υψηλός |
| Συγκέντρωση αιωρούμενων στερεών | Χαμηλός | υψηλός |
| διείσδυση φωτός | Καλός | κακό |
| Βάθος | Μεγάλο | μικρό |
| Βιολογικά χαρακτηριστικά | ||
| Παραγωγικότητα | Χαμηλός | υψηλός |
| Ποικιλομορφία υδροβίων ειδών | μικρό | μεγάλο |
| Φυτοπλαγκτόν: | ||
| βιομάζας | μικρό | Μεγάλο |
| ημερήσιες μεταναστεύσεις | Εντατικός | Περιορισμένος |
| ανθίζω | σπάνιος | Συχνάζω |
| χαρακτηριστικές ομάδες | διάτομα, | Πράσινο μπλε |
| πράσινα φύκια | πράσινα φύκια |
Ο κύριος μηχανισμός της φυσικής διαδικασίας του ευτροφισμού είναι η λάσπη των υδάτινων σωμάτων. Ο ανθρωπογενής ευτροφισμός συμβαίνει ως αποτέλεσμα της εισόδου υπερβολικής ποσότητας βιογενών στοιχείων στο νερό ως αποτέλεσμα οικονομικής δραστηριότητας. Η υψηλή περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά διεγείρει την αυτότροφη υπερπαραγωγή οργανικής ύλης. Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η ανθοφορία του νερού λόγω της υπερβολικής ανάπτυξης της al-goflora. Μεταξύ των βιογενών στοιχείων που εισέρχονται στο νερό, το άζωτο και ο φώσφορος έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στις διαδικασίες ευτροφισμού, καθώς η περιεκτικότητα και η αναλογία τους ρυθμίζουν τον ρυθμό της πρωτογενούς παραγωγής. Τα υπόλοιπα βιογονικά στοιχεία, κατά κανόνα, περιέχονται στο νερό σε επαρκείς ποσότητες και δεν επηρεάζουν τις διαδικασίες ευτροφισμού. Για τις λίμνες, το περιοριστικό στοιχείο είναι συνήθως ο φώσφορος και για τα υδάτινα ρεύματα το άζωτο.
Η αντιστοίχιση ενός υδατικού συστήματος σε ένα ορισμένο επίπεδο τροφικότητας πραγματοποιείται σύμφωνα με την εισροή οργανικής ύλης. Δεδομένου ότι το καθορισμένο
Οικολογία της πόλης
Είναι δύσκολο να ελεγχθεί η παράμετρος στην πράξη· άλλα χαρακτηριστικά του υδάτινου οικοσυστήματος, που σχετίζονται στενά με την τροφική κατάσταση της δεξαμενής, χρησιμοποιούνται ως δείκτες του τροφικού επιπέδου. Αυτά τα χαρακτηριστικά ονομάζονται δείκτες. Τις περισσότερες φορές στη σύγχρονη πρακτική, οι δείκτες χρησιμοποιούνται ως δείκτες της εισροής θρεπτικών ουσιών, της συγκέντρωσης θρεπτικών ουσιών σε ένα υδάτινο σώμα, του ρυθμού εξάντλησης του οξυγόνου στο υπολίμνιο, της διαφάνειας του νερού και της βιομάζας φυτοπλαγκτού. Το φυτοπλαγκτόν είναι ο κύριος πρωτογενής παραγωγός στα περισσότερα υδάτινα οικοσυστήματα. Επομένως, η οικολογική κατάσταση των περισσότερων υδάτινων σωμάτων καθορίζεται από το φυτοπλαγκτόν και εξαρτάται από έναν αριθμό φυσικών, χημικών και βιολογικών περιβαλλοντικών παραγόντων.
Φυσικοί παράγοντες ευτροφισμού.Φωτισμός.Η εξάρτηση της πρωτογενούς παραγωγής από τον φωτισμό φαίνεται στο ρύζι. 3.18.Η διείσδυση του φωτός στη στήλη του νερού καθορίζεται από διάφορους παράγοντες. Το προσπίπτον φως απορροφάται από το ίδιο το νερό και τις έγχρωμες ουσίες που διαλύονται σε αυτό, και διασκορπίζεται από τις αιωρούμενες ουσίες στο νερό. Το βάθος στο οποίο ο φωτισμός είναι 5% του φωτισμού στην επιφάνεια ονομάζεται ευφωτικός ορίζοντας. Πάνω από τον ευφωτικό ορίζοντα βρίσκεται η ευφωτική ζώνη. Η αλλαγή στην πρωτογενή παραγωγή σε βάθος εξαρτάται από την αλλαγή του φωτισμού. Τους καλοκαιρινούς μήνες, είναι δυνατή μια μετατόπιση της μέγιστης παραγωγικότητας σε βάθος. Αυτό εξηγείται από τον υπερβολικό φωτισμό στην επιφάνεια, που οδηγεί στην αναστολή του φυτοπλαγκτού, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται οι καλύτερες συνθήκες για την ύπαρξή του σε βαθύτερα στρώματα.
Θερμοκρασίαεπηρεάζει τις φυσικές και βιολογικές διεργασίες του ευτροφισμού. Καθορίζει τον βαθμό κορεσμού του νερού με οξυγόνο, το προφίλ θερμοκρασίας επηρεάζει την ένταση των κατακόρυφων αναταράξεων και έτσι επηρεάζει τη μεταφορά των θρεπτικών ουσιών από τις σχεδόν κάτω περιοχές στο επιλίμνιο. Η θερμοκρασία επηρεάζει επίσης την αξία της πρωτογενούς παραγωγής (Εικ. 3.19).Η τιμή της βέλτιστης θερμοκρασίας ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο των οργανισμών, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις βρίσκεται στην περιοχή 20-25 ° C.
Η οικολογική κατάσταση των υδάτινων σωμάτων συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με τις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού - ένα φυσικό απόθεμα για την αποκατάσταση των αρχικών ιδιοτήτων και της σύνθεσης των νερών.
Οι κύριες διαδικασίες αυτοκαθαρισμού οδηγούν σε:
- μετατροπή (μετατροπή) ρύπων σε αβλαβείς ή λιγότερο επιβλαβείς ουσίες ως αποτέλεσμα χημικής και ιδιαίτερα βιοχημικής οξείδωσης.
- σχετικός καθαρισμός - η μεταφορά ρύπων από τη στήλη του νερού στα ιζήματα του πυθμένα, τα οποία στο μέλλον μπορούν να χρησιμεύσουν ως πηγή δευτερογενούς ρύπανσης του νερού.
- απομάκρυνση ρύπων έξω από το υδάτινο σώμα ως αποτέλεσμα εξάτμισης, απελευθέρωσης αερίων από τη στήλη νερού ή αφαίρεση αφρού από τον άνεμο.
Τον μεγαλύτερο ρόλο στη διαδικασία αυτοκαθαρισμού του νερού παίζει η μετατροπή των ρύπων. Καλύπτει μη συντηρητικούς ρύπους των οποίων η συγκέντρωση μεταβάλλεται ως αποτέλεσμα χημικών, βιοχημικών και φυσικών διεργασιών στα υδατικά συστήματα. Οι μη συντηρητικές είναι κυρίως οργανικές και βιογενείς ουσίες. Η ένταση της οξείδωσης ενός μετασχηματιζόμενου ρύπου εξαρτάται κυρίως από τις ιδιότητες αυτής της ουσίας, τη θερμοκρασία του νερού και τις συνθήκες παροχής οξυγόνου στο υδάτινο σώμα.
Οι συνθήκες θερμοκρασίας μπορούν να εκτιμηθούν από τη μέση θερμοκρασία του νερού για τρεις καλοκαιρινούς μήνες, η οποία αντικατοπτρίζει επαρκώς τις συνθήκες για ολόκληρη τη θερμή περίοδο (η θερμοκρασία του νερού στα ποτάμια της Ρωσίας τους χειμερινούς μήνες παραμένει σχεδόν η ίδια, κοντά στους 0°C). Σύμφωνα με αυτόν τον δείκτη, τα ποτάμια και οι ταμιευτήρες χωρίζονται σε τρεις ομάδες: με θερμοκρασίες κάτω από 15°C, από 15 έως 20°C και πάνω από 20°C.
Οι συνθήκες παροχής οξυγόνου καθορίζονται κυρίως από την ένταση της ανάμειξης του νερού και τη διάρκεια, η οποία έχει αρκετά στενή συσχέτιση με το καλοκαίρι.
Η ένταση της ανάμειξης των υδάτων στα ποτάμια υπολογίζεται κατά προσέγγιση, ανάλογα με τη φύση του εδάφους μέσω του οποίου ρέουν, και για τις λίμνες και τις δεξαμενές - με τον συντελεστή ρηχών υδάτων g, ανάλογα με την επιφάνεια του νερού και το μέσο βάθος της δεξαμενής. Σύμφωνα με αυτά τα κριτήρια, τα ποτάμια και οι ταμιευτήρες χωρίζονται σε 4 ομάδες: με ισχυρή, σημαντική, μέτρια και ασθενή ανάμειξη. Σύμφωνα με το συνδυασμό θερμοκρασίας και συνθηκών ανάμειξης, διακρίνονται 4 κατηγορίες συνθηκών μετατροπής ρύπων στα επιφανειακά νερά: ευνοϊκές, μέτριες, δυσμενείς και εξαιρετικά δυσμενείς. Η αξιολόγηση του αυτοκαθαρισμού του νερού με αυτούς τους δείκτες είναι απαράδεκτη είτε για τους μεγαλύτερους διαζωνικούς ποταμούς (Βόλγα, Γενισέι, Λένα κ.λπ.), είτε για μικρά ποτάμια (με έκταση λεκάνης απορροής μικρότερη από 500–1000 km2), καθώς η θερμοκρασία του νερού σε αυτά και οι συνθήκες ανάμειξης είναι πολύ διαφορετικές από τις τιμές υποβάθρου.
Σημαντικό ρόλο στον αυτοκαθαρισμό των υδάτων παίζει επίσης η φυσική διαδικασία αραίωσης της περιεκτικότητας σε ρύπους, η συγκέντρωση των οποίων στο νερό του ποταμού μειώνεται με την αύξηση της ροής του νερού στον ποταμό. Ο ρόλος της αραίωσης δεν είναι μόνο η μείωση της συγκέντρωσης των ρύπων, αλλά και η μείωση της πιθανότητας δηλητηρίασης (τοξίκωσης) υδρόβιων οργανισμών που ευθύνονται για τη βιοχημική αποδόμηση των ρύπων. Ένας δείκτης των συνθηκών για την αραίωση των ρύπων είναι για ένα ποτάμι η μέση ετήσια απόρριψη νερού του και για μια δεξαμενή - η συνολική απόρριψη νερού των παραποτάμων που ρέουν σε αυτόν. Σύμφωνα με αυτόν τον δείκτη, όλοι οι ποταμοί και οι ταμιευτήρες χωρίζονται σε 6 ομάδες (με ροή νερού από μικρότερη από 100 έως μεγαλύτερη από 10.000 m3/s). Συνδυάζοντας τις δύο πιο σημαντικές συνθήκες - τον μετασχηματισμό των ρύπων και τη ροή του νερού - μπορεί κανείς να εκτιμήσει κατά προσέγγιση τις συνθήκες αυτοκαθαρισμού των επιφανειακών υδάτων από ρύπους και να τις συνδυάσει σε 5 κατηγορίες: από τις «πιο ευνοϊκές» έως τις «εξαιρετικά δυσμενείς». Οι συνθήκες αυτοκαθαρισμού, λαμβάνοντας υπόψη την αραίωση για διαζωνικούς ποταμούς, υπολογίστηκαν ξεχωριστά για μεμονωμένα τμήματα κάθε ποταμού. Οι ανώτεροι ποταμοί μεσαίων και μεγάλων ποταμών, που χαρακτηρίζονται από ασθενή ικανότητα αραίωσης, κατηγοριοποιούνται ως ποτάμια με «εξαιρετικά δυσμενείς» συνθήκες αυτοκαθαρισμού.
Υπάρχουν ορισμένες χωρικές κανονικότητες στις συνθήκες μετατροπής των ρύπων στα επιφανειακά ύδατα της Ρωσίας. Έτσι, υδάτινα σώματα με «εξαιρετικά δυσμενείς» συνθήκες βρίσκονται σε χαμηλές περιοχές τούνδρας και δασικής τούνδρας. Στην ίδια ομάδα ανήκουν όλες οι λίμνες βαθέων υδάτων (Λάντογκα, Ονέγκα, Βαϊκάλη κ.λπ.) και οι ταμιευτήρες με ιδιαίτερα αργή ανταλλαγή νερού. Και τα εδάφη με «ευνοϊκές» συνθήκες για μετασχηματισμό περιορίζονται στα υψίπεδα της Κεντρικής Ρωσίας και του Βόλγα, στους πρόποδες του Βόρειου Καυκάσου.
Λαμβάνοντας υπόψη την αραίωση της ρύπανσης, τα περισσότερα μεσαία και σχεδόν όλα τα μικρά ποτάμια στη Ρωσία χαρακτηρίζονται από «εξαιρετικά δυσμενείς» συνθήκες αυτοκάθαρσης. Οι «πιο ευνοϊκές» συνθήκες για αυτοκαθαρισμό χαρακτηρίζονται από τμήματα των ποταμών Ob, Yenisei, Lena και Amur, που εμπίπτουν στην υψηλότερη κατηγορία περιεκτικότητας σε νερό (πάνω από 10.000 m3/s) σε θερμοκρασία νερού στη μεσαία περιοχή ( 15–20°C), καθώς και στις κατώτερες περιοχές του Βόλγα με θερμοκρασίες πάνω από 20°C. Η ίδια κατηγορία συνθηκών έχει δεξαμενές: Volgogradskoe, Tsimlyanskoe, Nizhnekamskoe.
Μια ανάλυση της εδαφικής διαφοράς στις συνθήκες αυτοκαθαρισμού των ποταμών και των ταμιευτήρων καθιστά δυνατή την κατά προσέγγιση εκτίμηση του βαθμού επικινδυνότητας της ρύπανσης τους από την είσοδο ρύπων. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να χρησιμεύσει ως βάση για τον καθορισμό του επιπέδου των περιορισμών στις απορρίψεις λυμάτων στις πόλεις και την ανάπτυξη συστάσεων σχετικά με το μέγεθος της μείωσης της διάσπαρτης έκλυσης ρύπων στα επιφανειακά ύδατα.
Οι αρνητικοί φυσικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την παρουσία απότομων πλαγιών και πλημμυρισμένων περιοχών που είναι ασταθείς σε πρόσθετο τεχνογενές φορτίο. Αρνητικούς τεχνολογικούς παράγοντες θα πρέπει να θεωρούνται τα υψηλά σκουπίδια της επικράτειας σε ορισμένες περιοχές, ο αντίκτυπος των μολυσμένων και ανεπαρκώς επεξεργασμένων λυμάτων από κατοικημένες περιοχές, βιομηχανικές ζώνες και επιχειρήσεις που επηρεάζουν την ποιότητα των υδάτινων σωμάτων. Κατά συνέπεια, η κατάσταση των υδάτινων σωμάτων δεν πληροί τις απαιτήσεις για πολιτιστικές και κοινοτικές εγκαταστάσεις. Επιπλέον, η υπερβολική ατμοσφαιρική ρύπανση κατά μήκος των αυτοκινητοδρόμων είναι χαρακτηριστική για ολόκληρη σχεδόν την επικράτεια.
II. Τα υδάτινα σώματα, ως φυσικά και φυσικά-τεχνογενή στοιχεία των τοπιογεωχημικών συστημάτων, στις περισσότερες περιπτώσεις αποτελούν τον τελικό κρίκο στη συσσώρευση απορροής των περισσότερων κινητών τεχνολογικών ουσιών. Στα τοπιογεωχημικά συστήματα, οι ουσίες μεταφέρονται από υψηλότερα επίπεδα σε χαμηλότερα υψομετρικά επίπεδα με επιφανειακή και υπόγεια απορροή και αντίστροφα (από χαμηλότερα σε υψηλότερα επίπεδα) - με ατμοσφαιρικές ροές και μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις με ροές ζωντανής ύλης (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μαζικής αναχώρησης από τις δεξαμενές εντόμων μετά την ολοκλήρωση του σταδίου ανάπτυξης των προνυμφών, πέρασμα στο νερό κ.λπ.).
Τα στοιχεία του τοπίου που αντιπροσωπεύουν τους αρχικούς, πιο υψηλούς δεσμούς (που καταλαμβάνουν, για παράδειγμα, τοπικές επιφάνειες λεκάνης απορροής), είναι γεωχημικά αυτόνομα και η είσοδος ρύπων σε αυτά είναι περιορισμένη, εκτός από την είσοδό τους από την ατμόσφαιρα. Τα στοιχεία του τοπίου που σχηματίζουν τα κατώτερα στάδια του γεωχημικού συστήματος (που βρίσκονται στις πλαγιές και σε ανακουφίσματα) είναι γεωχημικά δευτερεύοντα ή ετερόνομα στοιχεία που, μαζί με την εισροή ρύπων από την ατμόσφαιρα, δέχονται μέρος των ρύπων που έρχονται με την επιφάνεια και το έδαφος νερά από ψηλότερους συνδέσμους τοπίων -γεωχημικός καταρράκτης. Από αυτή την άποψη, οι ρύποι που σχηματίζονται στη λεκάνη απορροής λόγω της μετανάστευσης στο φυσικό περιβάλλον αργά ή γρήγορα εισέρχονται σε υδάτινα σώματα κυρίως με επιφανειακή και εδαφική απορροή, συσσωρεύοντας σταδιακά σε αυτά.
5 Κύριες διαδικασίες αυτοκαθαρισμού του νερού σε ένα υδάτινο σώμα
Ο αυτοκαθαρισμός του νερού σε ταμιευτήρες είναι ένα σύνολο αλληλένδετων υδροδυναμικών, φυσικοχημικών, μικροβιολογικών και υδροβιολογικών διεργασιών που οδηγούν στην αποκατάσταση της αρχικής κατάστασης ενός υδατικού συστήματος.
Μεταξύ των φυσικών παραγόντων, η αραίωση, η διάλυση και η ανάμειξη των εισερχόμενων ρύπων είναι υψίστης σημασίας. Η καλή ανάμιξη και μείωση των συγκεντρώσεων αιωρούμενων στερεών εξασφαλίζεται από την ταχεία ροή των ποταμών. Συμβάλλει στον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων καθιζώντας στον πυθμένα αδιάλυτων ιζημάτων, καθώς και καθιζώντας μολυσμένα νερά. Σε περιοχές με εύκρατο κλίμα, ο ποταμός καθαρίζεται μετά από 200-300 χλμ. από τον τόπο ρύπανσης και στον Άπω Βορρά - μετά από 2 χιλιάδες χιλιόμετρα.
Η απολύμανση του νερού γίνεται υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο. Η επίδραση της απολύμανσης επιτυγχάνεται με την άμεση καταστροφική επίδραση των υπεριωδών ακτίνων σε πρωτεϊνικά κολλοειδή και ένζυμα του πρωτοπλάσματος των μικροβιακών κυττάρων, καθώς και σε οργανισμούς σπορίων και ιούς.
Από τους χημικούς παράγοντες αυτοκαθαρισμού των υδάτινων σωμάτων, πρέπει να σημειωθεί η οξείδωση οργανικών και ανόργανων ουσιών. Ο αυτοκαθαρισμός ενός υδατικού συστήματος συχνά αξιολογείται σε σχέση με οργανική ύλη που οξειδώνεται εύκολα ή ως προς τη συνολική περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες.
Το υγειονομικό καθεστώς μιας δεξαμενής χαρακτηρίζεται κυρίως από την ποσότητα οξυγόνου που διαλύεται σε αυτήν. Θα πρέπει να κτυπά τουλάχιστον 4 mg ανά 1 λίτρο νερού οποιαδήποτε στιγμή του χρόνου για δεξαμενές για δεξαμενές του πρώτου και του δεύτερου τύπου. Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει υδάτινα σώματα που χρησιμοποιούνται για την παροχή πόσιμου νερού επιχειρήσεων, το δεύτερο - που χρησιμοποιούνται για κολύμπι, αθλητικές εκδηλώσεις, καθώς και εκείνα που βρίσκονται εντός των ορίων οικισμών.
Οι βιολογικοί παράγοντες αυτοκαθαρισμού της δεξαμενής περιλαμβάνουν φύκια, μούχλα και μύκητες ζύμης. Ωστόσο, το φυτοπλαγκτόν δεν έχει πάντα θετική επίδραση στις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού: σε ορισμένες περιπτώσεις, η μαζική ανάπτυξη γαλαζοπράσινων φυκών σε τεχνητές δεξαμενές μπορεί να θεωρηθεί ως διαδικασία αυτορρύπανσης.
Οι εκπρόσωποι του ζωικού κόσμου μπορούν επίσης να συμβάλουν στον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων από βακτήρια και ιούς. Έτσι, το στρείδι και κάποιες άλλες αμοιβάδες προσροφούν εντερικούς και άλλους ιούς. Κάθε μαλάκιο φιλτράρει περισσότερα από 30 λίτρα νερού την ημέρα.
Η καθαρότητα των δεξαμενών είναι αδιανόητη χωρίς την προστασία της βλάστησής τους. Μόνο με βάση τη βαθιά γνώση της οικολογίας κάθε δεξαμενής, τον αποτελεσματικό έλεγχο της ανάπτυξης των διάφορων ζωντανών οργανισμών που την κατοικούν, μπορούν να επιτευχθούν θετικά αποτελέσματα, να εξασφαλιστεί η διαφάνεια και η υψηλή βιολογική παραγωγικότητα των ποταμών, των λιμνών και των δεξαμενών.
Άλλοι παράγοντες επηρεάζουν επίσης αρνητικά τις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού των υδάτινων σωμάτων. Η χημική ρύπανση των υδάτινων σωμάτων με βιομηχανικά λύματα, βιογενή στοιχεία (άζωτο, φώσφορος κ.λπ.) αναστέλλει τις φυσικές οξειδωτικές διεργασίες και σκοτώνει τους μικροοργανισμούς. Το ίδιο ισχύει και για την απόρριψη θερμικών λυμάτων από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.
Μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων, που μερικές φορές εκτείνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα - αυτοκαθαρισμός από λάδι. Υπό φυσικές συνθήκες, το σύμπλεγμα φυσικών διεργασιών αυτοκαθαρισμού του νερού από λάδι αποτελείται από μια σειρά από συστατικά: εξάτμιση. καθίζηση σβώλων, ειδικά εκείνων που είναι υπερφορτωμένοι με ιζήματα και σκόνη. προσκόλληση σβώλων που αιωρούνται στη στήλη νερού. αιωρούμενα κομμάτια που σχηματίζουν μια μεμβράνη με εγκλείσματα νερού και αέρα. μείωση της συγκέντρωσης του αιωρούμενου και διαλυμένου λαδιού λόγω καθίζησης, επίπλευσης και ανάμειξης με καθαρό νερό. Η ένταση αυτών των διεργασιών εξαρτάται από τις ιδιότητες ενός συγκεκριμένου τύπου λαδιού (πυκνότητα, ιξώδες, συντελεστής θερμικής διαστολής), την παρουσία κολλοειδών στο νερό, αιωρούμενα και παρασυρόμενα σωματίδια πλαγκτού κ.λπ., τη θερμοκρασία του αέρα και το ηλιακό φως.
6 Μέτρα για την εντατικοποίηση των διαδικασιών αυτοκαθαρισμού ενός υδατικού συστήματος
Ο αυτοκαθαρισμός του νερού είναι ένας απαραίτητος κρίκος στον κύκλο του νερού στη φύση. Η ρύπανση κάθε είδους κατά τον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων τελικά αποδεικνύεται ότι συγκεντρώνεται με τη μορφή αποβλήτων και νεκρών σωμάτων μικροοργανισμών, φυτών και ζώων που τρέφονται με αυτά, τα οποία συσσωρεύονται στη μάζα λάσπης στον πυθμένα. Τα υδάτινα σώματα, στα οποία το φυσικό περιβάλλον δεν μπορεί πλέον να αντιμετωπίσει τους εισερχόμενους ρύπους, υποβαθμίζονται, και αυτό οφείλεται κυρίως στις αλλαγές στη σύνθεση του βιολογικού οργανισμού και στις διαταραχές στις τροφικές αλυσίδες, κυρίως στον μικροβιακό πληθυσμό του υδατικού συστήματος. Οι διαδικασίες αυτοκαθαρισμού σε τέτοια υδατικά συστήματα είναι ελάχιστες ή σταματούν εντελώς.
Τέτοιες αλλαγές μπορούν να σταματήσουν μόνο εάν επηρεαστούν σκόπιμα οι παράγοντες που συμβάλλουν στη μείωση του σχηματισμού όγκων αποβλήτων και στη μείωση των εκπομπών ρύπανσης.
Το σύνολο εργασιών μπορεί να επιλυθεί μόνο με την εφαρμογή ενός συστήματος οργανωτικών μέτρων και εργασιών μηχανικής και αποκατάστασης που στοχεύουν στην αποκατάσταση του φυσικού περιβάλλοντος των υδάτινων σωμάτων.
Κατά την αποκατάσταση των υδάτινων σωμάτων, συνιστάται να ξεκινήσετε την εφαρμογή ενός συστήματος οργανωτικών μέτρων και εργασιών μηχανικής και αποκατάστασης με τη διάταξη της λεκάνης απορροής και στη συνέχεια να πραγματοποιήσετε τον καθαρισμό του υδατικού συστήματος, ακολουθούμενο από τη διευθέτηση των παράκτιων και πλημμυρικών περιοχών .
Ο κύριος στόχος των συνεχιζόμενων μέτρων περιβαλλοντικής προστασίας και των εργασιών μηχανικής και αποκατάστασης στη λεκάνη απορροής είναι η μείωση της παραγωγής απορριμμάτων και η πρόληψη της μη εξουσιοδοτημένης απόρριψης ρύπων στο ανάγλυφο λεκάνης απορροής, για τα οποία λαμβάνονται τα ακόλουθα μέτρα: εισαγωγή συστήματος κατανομής παραγωγής απορριμμάτων. οργάνωση περιβαλλοντικού ελέγχου στο σύστημα διαχείρισης απορριμμάτων παραγωγής και κατανάλωσης· διεξαγωγή απογραφής εγκαταστάσεων και τοποθεσιών για τα απόβλητα παραγωγής και κατανάλωσης· αποκατάσταση των διαταραγμένων εδαφών και η διευθέτησή τους· αυστηροποίηση των τελών για μη εξουσιοδοτημένη απόρριψη ρύπων στο έδαφος· εισαγωγή τεχνολογιών χαμηλών αποβλήτων και χωρίς απόβλητα και συστημάτων ανακύκλωσης νερού.
Τα μέτρα περιβαλλοντικής προστασίας και οι εργασίες που εκτελούνται σε παράκτιες και πλημμυρικές περιοχές περιλαμβάνουν εργασίες ισοπέδωσης της επιφάνειας, ισοπέδωσης ή αναβάθμισης πρανών. ανέγερση υδροτεχνικών και ψυχαγωγικών κατασκευών, ενίσχυση των όχθες και αποκατάσταση σταθερής χλοοκάλυψης και δένδρων και θάμνων βλάστησης, που στη συνέχεια αποτρέπουν διεργασίες διάβρωσης. Εκτελούνται εργασίες εξωραϊσμού για την αποκατάσταση του φυσικού συμπλέγματος του υδατικού συστήματος και τη μεταφορά του μεγαλύτερου μέρους της επιφανειακής απορροής στον υπόγειο ορίζοντα για τον καθαρισμό του, χρησιμοποιώντας ως υδροχημικό φράγμα τα πετρώματα της παράκτιας ζώνης και των πλημμυρικών πεδιάδων.
Οι ακτές πολλών υδάτινων μαζών είναι σπαρμένες και τα νερά είναι μολυσμένα με χημικές ουσίες, βαρέα μέταλλα, προϊόντα πετρελαίου, επιπλέοντα συντρίμμια και μερικά από αυτά είναι ευτροφισμένα και επιχωματωμένα. Είναι αδύνατο να σταθεροποιηθούν ή να ενεργοποιηθούν διαδικασίες αυτοκαθαρισμού σε τέτοια υδατικά συστήματα χωρίς ειδική μηχανική και επέμβαση αποκατάστασης.
Ο σκοπός της διενέργειας μέτρων μηχανικής και αποκατάστασης και των εργασιών προστασίας του περιβάλλοντος είναι η δημιουργία συνθηκών στα υδατικά συστήματα που διασφαλίζουν την αποτελεσματική λειτουργία διαφόρων εγκαταστάσεων καθαρισμού νερού και η εκτέλεση εργασιών για την εξάλειψη ή τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων των πηγών ρύπων και των δύο εκτός καναλιών και προέλευση καναλιού.
