Procesos de autodepuración de aguas naturales. Autolimpieza

Una de las propiedades más valiosas de las aguas naturales es su capacidad de autodepurarse. La autopurificación del agua es la restauración de sus propiedades naturales en ríos, lagos y otros cuerpos de agua, que ocurren naturalmente como resultado de procesos fisicoquímicos, bioquímicos y de otro tipo interrelacionados (difusión turbulenta, oxidación, sorción, adsorción, etc.). La capacidad de los ríos y lagos para autodepurarse depende estrechamente de muchos otros factores naturales, en particular las condiciones físicas y geográficas, la radiación solar, la actividad de los microorganismos en el agua, la influencia de la vegetación acuática y, especialmente, el régimen hidrometeorológico. La autopurificación más intensiva del agua en embalses y arroyos se produce en la estación cálida, cuando la actividad biológica en los ecosistemas acuáticos es mayor. Fluye más rápido en ríos con corrientes rápidas y densos matorrales de juncos, juncos y espadañas a lo largo de sus orillas, especialmente en las zonas de estepa forestal y estepa del país. Un cambio completo de agua en los ríos tarda una media de 16 días, en los pantanos, 5 años, en los lagos, 17 años.

La reducción de la concentración de sustancias inorgánicas que contaminan los cuerpos de agua se produce mediante la neutralización de ácidos y álcalis debido a la amortiguación natural de las aguas naturales, la formación de compuestos poco solubles, la hidrólisis, la sorción y la precipitación. La concentración de sustancias orgánicas y su toxicidad se reducen debido a la oxidación química y bioquímica. Estos métodos naturales de autopurificación se reflejan en los métodos aceptados para purificar agua contaminada en la industria y la agricultura.

Para mantener la calidad natural requerida del agua en embalses y arroyos, es de gran importancia la proliferación de vegetación acuática, que actúa en ellos como una especie de biofiltro. La alta capacidad de limpieza de las plantas acuáticas es ampliamente utilizada en muchas empresas industriales tanto en nuestro país como en el extranjero. Para ello se crean diversos tanques de sedimentación artificiales, en los que se planta vegetación de lagos y pantanos, que depuran eficazmente las aguas contaminadas.

En los últimos años se ha generalizado la aireación artificial, una de las formas más eficaces de purificar el agua contaminada, cuando el proceso de autopurificación se reduce drásticamente debido a la falta de oxígeno disuelto en el agua. Para ello se instalan aireadores especiales en depósitos y cursos de agua o en estaciones de aireación antes de descargar el agua contaminada.

Protección de los recursos hídricos frente a la contaminación.

La protección de los recursos hídricos consiste en prohibir el vertido de aguas no tratadas a embalses y cursos de agua, crear zonas de protección del agua, promover procesos de autodepuración en los cuerpos de agua, preservar y mejorar las condiciones para la formación de escorrentías superficiales y subterráneas en las cuencas.

Hace varias décadas los ríos, gracias a su función autodepuradora, consiguieron depurar sus aguas. Ahora, en las zonas más pobladas del país, como resultado de la construcción de nuevas ciudades y empresas industriales, los sitios de uso del agua están tan densamente ubicados que a menudo los sitios de descarga de aguas residuales y las tomas de agua están casi cerca. Por lo tanto, se presta cada vez más atención al desarrollo e implementación de métodos efectivos para la depuración y postratamiento de aguas residuales, depuración y neutralización del agua del grifo. En algunas empresas, las operaciones relacionadas con el agua están desempeñando un papel cada vez más importante. Los costos de suministro de agua, tratamiento y eliminación de aguas residuales son particularmente altos en las industrias de pulpa y papel, minería y petroquímica.

El tratamiento secuencial de aguas residuales en las empresas modernas implica un tratamiento primario, mecánico (se eliminan fácilmente las sustancias que se sedimentan y flotan) y secundario, biológico (se eliminan las sustancias orgánicas biológicamente degradables). En este caso, se lleva a cabo coagulación (para precipitar sustancias suspendidas y coloidales, así como fósforo), adsorción (para eliminar sustancias orgánicas disueltas) y electrólisis (para reducir el contenido de sustancias disueltas de origen orgánico y mineral). La desinfección de las aguas residuales se realiza mediante cloración y ozonización. Un elemento importante del proceso de limpieza es la eliminación y desinfección del sedimento resultante. En algunos casos, el último paso es la destilación del agua.

Las modernas instalaciones de tratamiento más avanzadas garantizan que las aguas residuales estén libres de contaminantes orgánicos sólo en un 85-90% y, en algunos casos, sólo en un 95%. Por lo tanto, incluso después de la limpieza, es necesario diluirlos de 6 a 12 veces, y a menudo más, con agua limpia para mantener el funcionamiento normal de los ecosistemas acuáticos. El hecho es que la capacidad natural de autopurificación de los embalses y cursos de agua es muy insignificante. La autopurificación ocurre solo si el agua descargada se ha purificado completamente y en el depósito se ha diluido con agua en una proporción de 1:12-15. Si las aguas residuales ingresan en grandes volúmenes a embalses y cursos de agua, y más aún sin tratar, el equilibrio natural estable de los ecosistemas acuáticos se pierde gradualmente y se altera su funcionamiento normal.

Recientemente, se han desarrollado e implementado métodos cada vez más efectivos de purificación y postratamiento de aguas residuales después de su tratamiento biológico utilizando los últimos métodos de tratamiento de aguas residuales: radiación, electroquímico, sorción, magnético, etc. Mejorando la tecnología de tratamiento de aguas residuales, aumentando aún más el grado La depuración son las tareas más importantes en el ámbito de la protección del agua contra la contaminación.

El postratamiento de aguas residuales tratadas en campos agrícolas de regadío (AIF) debería utilizarse mucho más ampliamente. Cuando se realiza el postratamiento de aguas residuales en ZPO, no se gastan fondos en su postratamiento industrial, se crea la oportunidad de obtener productos agrícolas adicionales, se ahorra agua significativamente, ya que se reduce el consumo de agua dulce para riego y no hay necesidad. gastar agua para diluir las aguas residuales. Cuando las aguas residuales municipales se utilizan en una instalación de tratamiento de residuos, las plantas absorben los nutrientes y microelementos que contienen de forma más rápida y completa que los fertilizantes minerales artificiales.

Entre las tareas importantes también figura la prevención de la contaminación de las masas de agua con pesticidas y sustancias químicas tóxicas. Para ello, es necesario acelerar la implementación de medidas contra la erosión, creando pesticidas que se descompongan en 1-3 semanas sin conservar residuos tóxicos en el cultivo. Hasta que se resuelvan estas cuestiones, es necesario limitar el uso agrícola de las zonas costeras a lo largo de los cursos de agua o no utilizar pesticidas en ellas. La creación de zonas de protección del agua también requiere más atención.

Para proteger las fuentes de agua de la contaminación, son importantes la introducción de tarifas por la descarga de aguas residuales, la creación de esquemas regionales integrales para el consumo de agua, la eliminación y el tratamiento de aguas residuales y la automatización del control de la calidad del agua en las fuentes de agua. Cabe señalar que los esquemas regionales complejos permiten avanzar hacia la reutilización y reutilización del agua, la operación de instalaciones de tratamiento de aguas residuales comunes a la región, así como automatizar los procesos de gestión del funcionamiento de los sistemas de suministro de agua y alcantarillado.

En la prevención de la contaminación de las aguas naturales, el papel de la protección de la hidrosfera es importante, ya que las propiedades negativas adquiridas por la hidrosfera no solo modifican el ecosistema acuático y tienen un efecto deprimente sobre sus recursos hidrobiológicos, sino que también destruyen los ecosistemas terrestres, sus sistemas biológicos. así como la litosfera.

Hay que destacar que una de las medidas radicales para combatir la contaminación es superar la arraigada tradición de considerar las masas de agua como receptores de aguas residuales. Siempre que sea posible, se debe eliminar la extracción de agua o la descarga de aguas residuales en los mismos cursos y masas de agua.

Protección del aire atmosférico y del suelo.

Espacios naturales especialmente protegidos. Protección de la flora y la fauna.

Forma efectiva protección de los ecosistemas naturales, así como las comunidades bióticas son espacios naturales especialmente protegidos. Permiten preservar estándares (muestras) de biogeocenosis intactas, no solo en algunos lugares exóticos y raros, sino también en todas las zonas naturales típicas de la Tierra.

A espacios naturales especialmente protegidos(SPNA) se refieren a áreas de tierra o superficie de agua que, debido a su importancia ambiental o de otro tipo, están total o parcialmente retiradas del uso económico por decisiones gubernamentales.

La Ley de Áreas Naturales Protegidas, aprobada en febrero de 1995, estableció las siguientes categorías de estos territorios: a) reservas naturales estatales, incl. biosfera; b) parques nacionales; c) parques naturales; d) reservas naturales estatales; e) monumentos naturales; f) parques dendrológicos y jardines botánicos.

Reservar- Se trata de un espacio (territorio o zona de agua) especialmente protegido por la ley, que está completamente sustraído del uso económico normal para preservar el complejo natural en su estado natural. En las reservas naturales sólo se permiten actividades científicas, de seguridad y de control.

Hoy en Rusia existen 95 reservas naturales con una superficie total de 310 mil metros cuadrados. km, que es aproximadamente el 1,5% de todo el territorio de Rusia. Para neutralizar la influencia tecnogénica de los territorios adyacentes, especialmente en áreas con una industria desarrollada, se crean zonas protectoras alrededor de las reservas naturales.

Las Reservas de Biosfera (RB) cumplen cuatro funciones: preservar la diversidad genética de nuestro planeta; realizar investigaciones científicas; monitorear el estado de fondo de la biosfera (monitoreo ecológico); educación ambiental y cooperación internacional.

Es obvio que las funciones de una reserva natural son más amplias que las de cualquier otro tipo de espacios naturales protegidos. Sirven como una especie de estándares internacionales, estándares ambientales.

Ahora se ha creado en la Tierra una única red global de más de 300 reservas de biosfera (en Rusia hay 11). Todos ellos trabajan de acuerdo con el programa acordado por la UNESCO, realizando observaciones constantes de los cambios en el entorno natural bajo la influencia de actividades antropogénicas.

parque Nacional- un vasto territorio (de varios miles a varios millones de hectáreas), que incluye tanto áreas completamente protegidas como zonas destinadas a ciertos tipos de actividades económicas.

Los objetivos de la creación de parques nacionales son: 1) ambientales (preservación de los ecosistemas naturales); 2) científico (desarrollo e implementación de métodos para la preservación del complejo natural en condiciones de admisión masiva de visitantes) y 3) recreativo (turismo regulado y recreación de personas).

En Rusia hay 33 parques nacionales con una superficie total de unos 66,5 mil metros cuadrados. km.

Parque Natural- un territorio de especial valor ecológico y estético y utilizado para la recreación organizada de la población.

Reservar Es un complejo natural que está diseñado para preservar una o más especies de animales o plantas con uso limitado de otras. Existen reservas paisajísticas, forestales, ictiológicas (peces), ornitológicas (aves) y de otro tipo. Por lo general, una vez restablecida la densidad de población de especies protegidas de animales o plantas, se cierra la reserva y se permite uno u otro tipo de actividad económica. En Rusia existen actualmente más de 1.600 reservas naturales estatales con una superficie total de más de 600.000 metros cuadrados. km.

Monumento natural- objetos naturales individuales que sean únicos e irreproducibles y que tengan importancia científica, estética, cultural o educativa. Pueden ser árboles muy antiguos que fueron “testigos” de algunos hechos históricos, cuevas, rocas, cascadas, etc. Hay alrededor de 8 mil de estos en Rusia, mientras que en el territorio donde se ubica el monumento, cualquier actividad que pueda destruirlos está prohibido.

Los parques dendrológicos y jardines botánicos son conjuntos de árboles y arbustos creados por el hombre con el fin tanto de preservar la biodiversidad y enriquecer la flora como en interés de la ciencia, el estudio y la labor cultural y educativa. Suelen realizar trabajos relacionados con la introducción y aclimatación de nuevas plantas.

Por violación del régimen de áreas naturales especialmente protegidas, la legislación rusa establece responsabilidad administrativa y penal. Al mismo tiempo, los científicos y expertos recomiendan encarecidamente aumentar significativamente el área de áreas especialmente protegidas. Así, por ejemplo, en los EE.UU. la superficie de este último es más del 7% del territorio del país.

La solución a los problemas ambientales y, en consecuencia, las perspectivas de desarrollo sostenible de la civilización, está relacionada en gran medida con el uso competente de los recursos renovables y las diversas funciones de los ecosistemas, y su gestión. Esta dirección es la vía más importante para un uso relativamente sostenible y a bastante largo plazo de los recursos naturales en combinación con la preservación y el mantenimiento de la estabilidad de la biosfera y, en consecuencia, del medio ambiente humano.

Cada especie biológica es única. Contiene información sobre el desarrollo de la flora y la fauna, que es de gran importancia científica y aplicada. Dado que todas las posibilidades de uso de un determinado organismo a largo plazo son a menudo impredecibles, todo el acervo genético de nuestro planeta (con la posible excepción de algunos organismos patógenos peligrosos para los humanos) está sujeto a una protección estricta. La necesidad de proteger el acervo genético desde el punto de vista del concepto de desarrollo sostenible (“coevolución”) está dictada no tanto por consideraciones económicas como por consideraciones morales y éticas. La humanidad no sobrevivirá sola.

Vale la pena recordar una de las leyes medioambientales de B. Commoner: “¡La naturaleza sabe más!” Las posibilidades de utilización del acervo genético de los animales, que antes eran imprevistas, ahora están siendo demostradas por la biónica, gracias a la cual se están produciendo numerosas mejoras en los diseños de ingeniería basados ​​​​en el estudio de la estructura y funciones de los órganos de los animales salvajes. Se ha establecido que algunos invertebrados (moluscos, esponjas) tienen la capacidad de acumular grandes cantidades de elementos radiactivos y pesticidas. Como resultado, pueden ser bioindicadores de la contaminación ambiental y ayudar a los humanos a resolver este importante problema.

Protección del acervo genético de las plantas. Como parte integral del problema general de la protección del medio ambiente, la protección del acervo genético de las plantas es un conjunto de medidas para preservar toda la diversidad de especies de plantas, portadoras del patrimonio hereditario de propiedades productivas o científica o prácticamente valiosas.

Se sabe que bajo la influencia de la selección natural y mediante la reproducción sexual de los individuos, las propiedades más beneficiosas para la especie se acumulan en el acervo genético de cada especie o población; están contenidos en combinaciones de genes. Por tanto, las tareas de aprovechamiento de la flora natural son de gran importancia. Nuestros modernos cultivos de cereales, frutas, hortalizas, bayas, forrajes, industriales y ornamentales, cuyos centros de origen fueron establecidos por nuestro destacado compatriota N.I. Vavilov, remontan su ascendencia a ancestros salvajes o son creaciones de la ciencia, pero basadas en estructuras genéticas naturales. Utilizando las propiedades hereditarias de las plantas silvestres se han obtenido tipos completamente nuevos de plantas útiles. Mediante la selección de híbridos se crearon híbridos perennes de trigo y cereales-forraje. Según los cálculos de los científicos, en la selección de cultivos agrícolas de la flora de Rusia se pueden utilizar alrededor de 600 especies de plantas silvestres.

La protección del acervo genético de las plantas se lleva a cabo mediante la creación de reservas naturales, parques naturales y jardines botánicos; formación de un banco de genes de especies locales e introducidas; estudiar biología, necesidades ambientales y capacidad competitiva de las plantas; Evaluación ecológica del hábitat vegetal, previsión de sus cambios en el futuro. Gracias a las reservas se han conservado pinos Pitsunda y Eldar, pistachos, tejos, bojes, rododendros, ginseng, etc.

Protección del acervo genético de los animales. El cambio en las condiciones de vida que se produce bajo la influencia de la actividad humana, acompañado de la persecución directa y el exterminio de los animales, conduce a un agotamiento de su composición de especies y a una reducción en el número de muchas especies. En 1600 Existían aproximadamente 4.230 especies de mamíferos en el planeta; a la fecha, 36 especies han desaparecido y 120 especies están en peligro de extinción. De las 8.684 especies de aves, 94 han desaparecido y 187 están en peligro de extinción. La situación no es mejor con las subespecies: desde 1600, 64 subespecies de mamíferos y 164 subespecies de aves han desaparecido, 223 subespecies de mamíferos y 287 subespecies de aves están en peligro.

Protección del acervo genético de la humanidad. Para ello se han creado diversas direcciones científicas, tales como:

1) ecotoxicología- una sección de toxicología (la ciencia de los venenos), que estudia la composición de los ingredientes, las características de distribución, la acción biológica, la activación y desactivación de sustancias nocivas en el medio ambiente;

2) asesoramiento genético médico en instituciones médicas especiales para determinar la naturaleza y las consecuencias de la acción de los ecotóxicos en el aparato genético humano para dar a luz a una descendencia sana;

3) poner en pantalla- selección y pruebas de mutagenicidad y carcinogenicidad de factores ambientales (el entorno natural que rodea a los humanos).

Patología ambiental- la doctrina de las enfermedades humanas, en cuya aparición y desarrollo el papel principal lo desempeñan factores ambientales desfavorables en combinación con otros factores patógenos.

Direcciones fundamentales de la protección del medio ambiente.

Estandarización de la calidad ambiental. Protección de la atmósfera, hidrosfera, litosfera, comunidades bióticas. Equipos y tecnologías de ecoprotección.

La autopurificación del agua en embalses es un conjunto de procesos hidrodinámicos, fisicoquímicos, microbiológicos e hidrobiológicos interconectados que conducen a la restauración del estado original de una masa de agua.

Entre los factores físicos, la dilución, disolución y mezcla de los contaminantes entrantes son de suma importancia. El rápido flujo de los ríos garantiza una buena mezcla y concentraciones reducidas de partículas en suspensión. La autopurificación de los embalses se ve facilitada por la sedimentación de sedimentos insolubles en el fondo, así como por la sedimentación de aguas contaminadas. En zonas con clima templado, el río se limpia solo después de 200-300 km del lugar de contaminación, y en el extremo norte, después de 2 mil km.

La desinfección del agua se produce bajo la influencia de la radiación ultravioleta del sol. El efecto desinfectante se logra mediante el efecto destructivo directo de los rayos ultravioleta sobre los coloides proteicos y las enzimas del protoplasma de las células microbianas, así como sobre los organismos de esporas y los virus.

Entre los factores químicos de la autopurificación de reservorios, cabe destacar la oxidación de sustancias orgánicas e inorgánicas. La autopurificación de un yacimiento a menudo se evalúa en relación con la materia orgánica que se oxida fácilmente o por el contenido total de materia orgánica.

El régimen sanitario de un embalse se caracteriza principalmente por la cantidad de oxígeno disuelto en él. Debe ser de al menos 4 mg por 1 litro de agua en cualquier época del año para depósitos del primer y segundo tipo. El primer tipo incluye reservorios utilizados para el suministro de agua potable a empresas, el segundo tipo incluye los utilizados para natación, eventos deportivos y los ubicados dentro de áreas pobladas.

Los factores biológicos de la autopurificación de un depósito incluyen algas, moho y levaduras. Sin embargo, el fitoplancton no siempre tiene un efecto positivo en los procesos de autopurificación: en algunos casos, el desarrollo masivo de algas verdiazules en reservorios artificiales puede considerarse un proceso de autocontaminación.

Los representantes del mundo animal también pueden contribuir a la autopurificación de los cuerpos de agua de bacterias y virus. Así, la ostra y algunas otras amebas adsorben virus intestinales y de otro tipo. Cada molusco filtra más de 30 litros de agua al día.

La limpieza de los cuerpos de agua es impensable sin proteger su vegetación. Sólo sobre la base de un conocimiento profundo de la ecología de cada embalse y un control efectivo sobre el desarrollo de los diversos organismos vivos que lo habitan se pueden lograr resultados positivos, garantizar la transparencia y una alta productividad biológica de los ríos, lagos y embalses.

Otros factores también afectan negativamente a los procesos de autodepuración de las masas de agua. La contaminación química de los cuerpos de agua con aguas residuales industriales, nutrientes (nitrógeno, fósforo, etc.) inhibe los procesos oxidativos naturales y mata los microorganismos. Lo mismo se aplica al vertido de aguas residuales térmicas de las centrales térmicas.

La autopurificación del aceite es un proceso de varias etapas, que a veces dura mucho tiempo. En condiciones naturales, el complejo de procesos físicos de autopurificación del agua a partir del petróleo consta de varios componentes: evaporación; sedimentación de grumos, especialmente aquellos sobrecargados de sedimentos y polvo; pegado de grumos suspendidos en la columna de agua; flotación de grumos formando una película con inclusiones de agua y aire; reduciendo las concentraciones de aceite suspendido y disuelto debido a la sedimentación, flotación y mezcla con agua limpia. La intensidad de estos procesos depende de las propiedades de un tipo particular de petróleo (densidad, viscosidad, coeficiente de expansión térmica), la presencia de coloides, partículas de plancton suspendidas y transportables, etc. en el agua, la temperatura del aire y la iluminación solar.

Existe un intercambio continuo de materia y energía entre los componentes del ecosistema acuático durante su funcionamiento. Este intercambio es de naturaleza cíclica con distintos grados de cierre, acompañado de la transformación de la materia bajo la influencia de factores físicos, químicos y biológicos. Durante la transformación, puede ocurrir una descomposición gradual de sustancias complejas en sustancias simples y las sustancias simples se pueden sintetizar en complejas. Dependiendo de la intensidad del impacto externo sobre el ecosistema acuático y la naturaleza de los procesos, o el ecosistema acuático regresa a estados de fondo (autopurificación), o el ecosistema acuático pasa a otro estado estable, que se caracterizará por diferentes Indicadores cuantitativos y cualitativos de componentes bióticos y abióticos. Si la influencia externa excede las capacidades de autorregulación del ecosistema acuático, puede ocurrir su destrucción. La autodepuración de los ecosistemas acuáticos es consecuencia de la capacidad de autorregulación. El suministro de sustancias de fuentes externas es un impacto que el ecosistema acuático es capaz de soportar dentro de ciertos límites a través de mecanismos intrasistema. En un sentido ecológico, la autopurificación es una consecuencia de los procesos de inclusión de sustancias que ingresan a un cuerpo de agua en ciclos bioquímicos con la participación de la biota y factores de naturaleza inanimada. El ciclo de cualquier elemento se compone de dos fondos principales: un fondo de reserva, formado por una gran masa de componentes que cambian lentamente, y un fondo de intercambio (circulación), que se caracteriza por un rápido intercambio entre los organismos y su hábitat. Todos los ciclos bioquímicos se pueden dividir en dos tipos principales: con un fondo de reserva en la atmósfera (por ejemplo, nitrógeno) y con un fondo de reserva en la corteza terrestre (por ejemplo, fósforo).

La autopurificación de las aguas naturales se lleva a cabo mediante la participación de sustancias provenientes de fuentes externas en procesos de transformación que ocurren continuamente, como resultado de lo cual las sustancias recibidas regresan a su fondo de reserva.

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La transformación de sustancias es el resultado de varios procesos que operan simultáneamente, entre los que se pueden distinguir mecanismos físicos, químicos y biológicos. La magnitud de la contribución de cada mecanismo depende de las propiedades de la impureza y de las características de un ecosistema particular.

Mecanismos físicos de autolimpieza.Intercambio de gases en la interfaz atmósfera-agua. Gracias a este proceso, las sustancias que tienen un fondo de reserva en la atmósfera ingresan al cuerpo de agua y estas sustancias regresan del cuerpo de agua al fondo de reserva. Uno de los casos especiales importantes del intercambio de gases es el proceso. aireación atmosférica, debido a lo cual una porción significativa de oxígeno ingresa al cuerpo de agua. La intensidad y dirección del intercambio de gases están determinadas por la desviación de la concentración de gas en el agua de la concentración de saturación C\. El valor de la concentración de saturación depende de la naturaleza de la sustancia y de las condiciones físicas del cuerpo de agua: temperatura y presión. En concentraciones superiores a C, el gas se evapora a la atmósfera, y en concentraciones inferiores a Cs, el gas es absorbido por la masa de agua.

Sorción- absorción de impurezas por sustancias en suspensión, sedimentos del fondo y superficies de organismos acuáticos. Las partículas coloidales y las sustancias orgánicas en un estado molecular no disociado se absorben con mayor energía. El proceso se basa en el fenómeno de la adsorción. La tasa de acumulación de una sustancia por unidad de masa del sorbente es proporcional a su insaturación para la sustancia dada y la concentración de la sustancia en agua e inversamente proporcional al contenido de la sustancia en el sorbente. Ejemplos de sustancias reguladas sujetas a sorción son los metales pesados ​​y los tensioactivos.

Sedimentación y resuspensión. Los cuerpos de agua siempre contienen una cierta cantidad de sustancias en suspensión de origen inorgánico y orgánico. La sedimentación se caracteriza por la capacidad de las partículas en suspensión de caer al fondo bajo la influencia de la gravedad. El proceso de transición de partículas de los sedimentos del fondo a un estado suspendido se llama resuspensión. Ocurre bajo la influencia de la componente vertical de la velocidad del flujo turbulento.

Mecanismos químicos de autolimpieza.Fotólisis- transformación de moléculas de una sustancia bajo la influencia de la luz absorbida por ellas. Los casos especiales de fotólisis son la disociación fotoquímica (la desintegración de partículas en varias más simples) y la fotoionización (la transformación de moléculas en iones). De la cantidad total de radiación solar, aproximadamente el 1% se utiliza en la fotosíntesis, del 5% al ​​30% se refleja en la superficie del agua. La mayor parte de la energía solar se convierte en calor y participa en reacciones fotoquímicas. La parte más eficaz de la luz solar es la radiación ultravioleta. La radiación ultravioleta se absorbe en una capa de agua de unos 10 cm de espesor, pero debido a la mezcla turbulenta puede penetrar en capas más profundas de cuerpos de agua. La cantidad de una sustancia sometida a fotólisis depende del tipo de sustancia y de su concentración en agua. De las sustancias que ingresan a los cuerpos de agua, las sustancias húmicas son susceptibles a una descomposición fotoquímica relativamente rápida.

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Hidrólisis- reacción de intercambio iónico entre diversas sustancias y agua. La hidrólisis es uno de los factores principales en la transformación química de sustancias en los cuerpos de agua. Una característica cuantitativa de este proceso es el grado de hidrólisis, que se entiende como la relación entre la parte hidrolizada de las moléculas y la concentración total de sal. Para la mayoría de las sales es un pequeño porcentaje y aumenta al aumentar la dilución y la temperatura del agua. Las sustancias orgánicas también están sujetas a hidrólisis. En este caso, la escisión hidrolítica se produce con mayor frecuencia mediante la unión de un átomo de carbono con otros átomos.

Autopurificación bioquímica Es consecuencia de la transformación de sustancias llevada a cabo por los hidrobiontes. Como regla general, los mecanismos bioquímicos hacen la principal contribución al proceso de autopurificación, y solo cuando los organismos acuáticos están oprimidos (por ejemplo, bajo la influencia de sustancias tóxicas) los procesos fisicoquímicos comienzan a desempeñar un papel más importante. La transformación bioquímica de sustancias se produce como resultado de su inclusión en redes tróficas y se lleva a cabo durante los procesos de producción y destrucción.

La producción primaria juega un papel particularmente importante, ya que determina la mayoría de los procesos dentro del yacimiento. El principal mecanismo de nueva formación de materia orgánica es la fotosíntesis. En la mayoría de los ecosistemas acuáticos, el fitoplancton es el principal productor primario. Durante el proceso de fotosíntesis, la energía solar se transforma directamente en biomasa. Un subproducto de esta reacción es el oxígeno libre producido por la fotólisis del agua. Junto con la fotosíntesis, las plantas experimentan procesos de respiración que consumen oxígeno.

La producción autótrofa y la destrucción heterótrofa son dos de los aspectos más importantes de la transformación de materia y energía en los ecosistemas acuáticos. La naturaleza y la intensidad de los procesos destructivos de la producción y, en consecuencia, el mecanismo de autopurificación bioquímica están determinados por la estructura de un ecosistema en particular. Por tanto, pueden variar significativamente en diferentes masas de agua. Además, dentro de una misma masa de agua existen diferentes zonas de vida (zonas ecológicas), que se diferencian en las comunidades de organismos que las habitan. Estas diferencias se deben a cambios en las condiciones de vida durante la transición de la superficie a la profundidad y de las zonas costeras a las zonas abiertas.

En los cursos de agua, debido a la intensa mezcla y la poca profundidad, no se expresa la zonificación vertical. Según la sección transversal del flujo, se distingue entre ripal (la zona costera) y medial (la zona abierta correspondiente al núcleo del río). El ripal se caracteriza por bajas velocidades de flujo, matorrales de macrófitos y altos valores de desarrollo cuantitativo de hidrobiontes. En el medio, la velocidad del movimiento del agua es mayor, el desarrollo cuantitativo de hidrobiontes es menor. Según el perfil longitudinal, se distinguen zonas de tramos y zonas de fisuras. En la zona de tramos caracterizados por un flujo lento, la población es cuantitativamente más rica, pero cualitativamente más pobre. La imagen opuesta es típica de los rifles.

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Las complejas condiciones ambientales afectan los procesos de autodepuración en los cursos de agua. Las corrientes lentas se caracterizan por condiciones favorables para la fotosíntesis, procesos intensivos de transformación de sustancias y procesos de sedimentación. Las zonas con altas velocidades se caracterizan por intensos procesos de mezcla, intercambio de gases y destrucción de sustancias.

En los embalses, la zonificación ecológica se manifiesta más claramente que en los cursos de agua. En los cuerpos de agua, a lo largo del perfil horizontal, se distingue la zona litoral, una zona de aguas costeras poco profundas y la zona pelágica (zona límnica), una zona de aguas abiertas. En los embalses profundos, se distinguen verticalmente tres zonas en la masa de agua pelágica: epilimnion, metalimnion e hipolimnion. El metalimnio, o termoclina, es la zona que separa el epilimnio y el hipolimnio. Se caracteriza por una fuerte disminución de la temperatura del agua (1 grado por 1 m de profundidad). Por encima del metalimnio está el epilimnio. El epilimnion se caracteriza por el predominio de los procesos productivos. A medida que aumenta la profundidad, a medida que disminuye la radiación fotosintéticamente activa (PAR), disminuye la intensidad de la fotosíntesis. La profundidad a la que la producción se vuelve igual a la destrucción se llama horizonte de compensación. Arriba está la zona trofogénica, donde predominan los procesos de producción, y debajo está la zona trofolítica, donde predominan los procesos de respiración y descomposición. La zona trofogénica se encuentra en el epilimnion y la zona trofolítica, por regla general, cubre el metalimnion y el hipolimnion.

En la zona del fondo de los embalses, además de la zona litoral, hay una zona profunda, una parte de aguas profundas que coincide aproximadamente con la parte del lecho del embalse lleno de aguas de hipolimnio.

Así, en los embalses se pueden distinguir zonas con predominio de productos fotosintéticos y zonas donde solo se producen procesos de destrucción de sustancias. En el hipolimnio, especialmente en invierno y verano, a menudo se observan condiciones anaeróbicas, lo que reduce la intensidad de los procesos de autopurificación. Por el contrario, en la zona litoral los regímenes de temperatura y oxígeno son favorables para procesos intensivos de autodepuración.

eutrofización, que se entiende como la hiperproducción de materia orgánica en un cuerpo de agua bajo la influencia de factores externos (alóctonos) e intracuerpos (autóctonos), es uno de los graves problemas ambientales que enfrentan casi todos los países desarrollados. Casi cualquier masa de agua está sujeta a eutrofización, pero es más pronunciada en las masas de agua. La eutrofización de las masas de agua es un proceso natural, su desarrollo se evalúa en una escala de tiempo geológico. Como resultado del aporte antropogénico de nutrientes a las masas de agua, se ha producido una fuerte aceleración de la eutrofización. El resultado de este proceso, llamado eutrofización antropogénica, es una disminución en la escala temporal de la eutrofización de miles de años a décadas. Los procesos de eutrofización son especialmente intensos en las zonas urbanizadas, lo que las ha convertido en uno de los rasgos más característicos de las masas de agua urbanas.

Sección 3. Medio hídrico de la ciudad

La troficidad de un cuerpo de agua corresponde al nivel de aporte de materia orgánica o al nivel de su producción por unidad de tiempo y, por tanto, es una expresión de la acción combinada de la materia orgánica formada durante la fotosíntesis y aportada desde el exterior. Según el nivel de troficidad, se distinguen dos tipos extremos de masas de agua: oligotróficas y eutróficas. Las principales diferencias entre estos dos tipos de cuerpos de agua se dan en mesa 3.14.

Tabla 3.14. Características de los reservorios oligotróficos y eutróficos.

	Estado del embalse
Hapaktvpística
	oligotrófico	eutrófico
Características físico-químicas
Concentración de oxígeno disuelto	Alto	Bajo
en el hipolimnio
Concentración de nutrientes	Bajo	Alto
Concentración de sólidos en suspensión	Bajo	Alto
Penetración de la luz	bien	Malo
Profundidad	Grande	Pequeño
Características biológicas
Productividad	Bajo	Alto
Diversidad de especies acuáticas.	Pequeño	Grande
Fitoplancton:
biomasa	Pequeño	Grande
migraciones diarias	Intensivo	Limitado
floración	Extraño	Frecuente
grupos característicos	diatomeas,	Verde azul
	alga verde	alga verde

El principal mecanismo del proceso de eutrofización natural es la sedimentación de las masas de agua. La eutrofización antropogénica se produce por la entrada de cantidades excesivas de nutrientes al agua como consecuencia de la actividad económica. El alto contenido de nutrientes estimula la hiperproducción autótrofa de materia orgánica. El resultado de este proceso es la proliferación de agua debido al desarrollo excesivo de la flora de algas. Entre los elementos biogénicos que ingresan al agua, el nitrógeno y el fósforo tienen la mayor influencia en los procesos de eutrofización, ya que su contenido y proporción regulan la tasa de producción primaria. Los elementos biogénicos restantes, por regla general, están contenidos en el agua en cantidades suficientes y no afectan los procesos de eutrofización. En los lagos, el elemento limitante suele ser el fósforo y en los cursos de agua, el nitrógeno.

A un cuerpo de agua se le asigna un determinado nivel trófico en función del consumo de materia orgánica. Desde lo especificado

Ecología de la ciudad

En la práctica, este parámetro es difícil de controlar, como indicadores del nivel trófico se utilizan otras características del ecosistema acuático, que están estrechamente relacionadas con el estado trófico del embalse. Estas características se denominan características indicadoras. Muy a menudo, en la práctica moderna, se utilizan como indicadores las cantidades de nutrientes suministrados, las concentraciones de nutrientes en un cuerpo de agua, la tasa de agotamiento de oxígeno en el hipolimnion, la transparencia del agua y la biomasa de fitoplancton. El fitoplancton es el principal productor primario en la mayoría de los ecosistemas acuáticos. Por tanto, el estado ecológico de la mayoría de las masas de agua está determinado por el fitoplancton y depende de una serie de factores ambientales físicos, químicos y biológicos.

Factores físicos de eutrofización.Iluminación. La dependencia de la producción primaria de la iluminación se muestra en arroz. 3.18. La penetración de la luz en la columna de agua está determinada por varios factores. La luz incidente es absorbida por el agua misma y las sustancias coloreadas disueltas en ella, y es dispersada por las sustancias suspendidas en el agua. La profundidad a la que la iluminación es el 5% de la iluminación en la superficie se llama horizonte eufótico. Por encima del horizonte eufótico se encuentra la zona eufótica. El cambio en la producción primaria con la profundidad depende de los cambios en la iluminación. En los meses de verano, la productividad máxima puede variar en profundidad. Esto se debe al exceso de iluminación en la superficie, que conduce a la supresión del fitoplancton, como resultado de lo cual se crean las mejores condiciones para su existencia en las capas más profundas.

Temperatura Influye en los procesos físicos y biológicos de eutrofización. Determina el grado de saturación de oxígeno del agua; el perfil de temperatura afecta la intensidad de la turbulencia vertical y, por lo tanto, afecta la transferencia de nutrientes desde las áreas del fondo al epilimnion. La temperatura también afecta la cantidad de producción primaria. (Figura 3.19). La temperatura óptima varía según el tipo de organismo, pero en la mayoría de los casos se sitúa entre 20 y 25° C.

El estado ecológico de los cuerpos de agua está relacionado en gran medida con los procesos de autopurificación, una reserva natural para restaurar las propiedades y composición originales del agua.
Los principales procesos de autopurificación conducen a:

• transformación (transformación) de contaminantes en sustancias inofensivas o menos nocivas como resultado de oxidación química y especialmente bioquímica;
• limpieza relativa: la transición de contaminantes de la columna de agua a los sedimentos del fondo, que en el futuro pueden servir como fuente de contaminación secundaria del agua;
• eliminación de contaminantes fuera del cuerpo de agua como resultado de la evaporación, la liberación de gases de la columna de agua o la eliminación de espuma por el viento.

La transformación de contaminantes juega el papel más importante en el proceso de autopurificación del agua. Abarca los contaminantes no conservadores cuyas concentraciones cambian como resultado de procesos químicos, bioquímicos y físicos en las masas de agua. Los no conservadores incluyen principalmente sustancias orgánicas y biogénicas. La intensidad de la oxidación de un contaminante transformado depende, en primer lugar, de las propiedades de esta sustancia, la temperatura del agua y las condiciones para el suministro de oxígeno al cuerpo de agua.

Las condiciones de temperatura se pueden evaluar mediante la temperatura media del agua durante tres meses de verano, que refleja suficientemente las condiciones de todo el período cálido (la temperatura del agua en los ríos rusos en los meses de invierno sigue siendo casi la misma, cercana a 0°C). Según este indicador, los ríos y embalses se dividen en tres grupos: con temperaturas inferiores a 15°C, de 15 a 20°C y superiores a 20°C.

Las condiciones para el suministro de oxígeno están determinadas principalmente por la intensidad de la mezcla del agua y la duración, que tiene una correlación bastante estrecha con el verano.

La intensidad de la mezcla de agua en los ríos se estima aproximadamente, dependiendo de la naturaleza del terreno a través del cual fluyen, y para lagos y embalses, por el coeficiente de poca profundidad g, dependiendo del área de la superficie del agua y la profundidad promedio de el embalse. Según estos criterios de evaluación, los ríos y embalses se dividen en 4 grupos: con mezcla fuerte, significativa, moderada y débil. A partir de la combinación de temperatura y condiciones de mezcla, se distinguen 4 categorías de condiciones para la transformación de contaminantes en aguas superficiales: favorable, media, desfavorable y extremadamente desfavorable. La evaluación de la autopurificación del agua basada en estos indicadores es inaceptable ni para los ríos transzonales más grandes (Volga, Yenisei, Lena, etc.), ni para los ríos pequeños (con una superficie de cuenca de menos de 500 a 1000 km2), ya que la temperatura del agua y las condiciones de mezcla en ellos son muy diferentes de los valores iniciales.

Un papel importante en la autopurificación del agua también lo desempeña el proceso físico de dilución del contenido de contaminantes, cuya concentración en el agua del río disminuye con el aumento del caudal de agua en el río. La función de la dilución no es sólo reducir la concentración de contaminantes, sino también reducir la probabilidad de envenenamiento (toxicosis) de los organismos acuáticos responsables de la degradación bioquímica de los contaminantes. Un indicador de las condiciones de dilución de los contaminantes es el caudal medio anual de agua de un río y el caudal total de agua de los afluentes que desembocan en él en el caso de un embalse. Según este indicador, todos los ríos y embalses se dividen en 6 grupos (con caudales de agua de menos de 100 a más de 10.000 m3/s). Sobre la base de la combinación de dos condiciones más importantes: la transformación de contaminantes y el consumo de agua, es posible evaluar aproximadamente las condiciones para la autopurificación de las aguas superficiales de los contaminantes y combinarlas en 5 categorías: desde "más favorables" hasta "extremadamente". desfavorable". Las condiciones de autopurificación teniendo en cuenta la dilución para ríos transzonales se calcularon individualmente para secciones individuales de cada río. Los tramos superiores de los ríos medianos y grandes, caracterizados por una débil capacidad de dilución, se clasifican como ríos con condiciones de autodepuración “extremadamente desfavorables”.
Existen ciertos patrones espaciales en las condiciones de transformación de contaminantes en las aguas superficiales rusas. Así, las masas de agua con condiciones "extremadamente desfavorables" se encuentran en zonas bajas de tundra y bosques-tundra. Al mismo grupo pertenecen todos los lagos de aguas profundas (Ladoga, Onega, Baikal, etc.) y los embalses con un intercambio de agua especialmente lento. Y los territorios con condiciones de transformación “favorables” se limitan a las tierras altas de Rusia Central y al Volga, las estribaciones del Cáucaso Norte.

Teniendo en cuenta la dilución de la contaminación, la mayoría de los ríos medianos y casi todos los pequeños de Rusia se caracterizan por condiciones de autodepuración "extremadamente desfavorables". Las condiciones "más favorables" para la autopurificación se caracterizan por tramos de los ríos Ob, Yenisei, Lena y Amur, que se encuentran en la categoría más alta de contenido de agua (más de 10.000 m3/s) con temperaturas del agua en el rango medio ( 15-20°C), así como la parte baja del Volga con una temperatura superior a 20°C. Los siguientes embalses tienen la misma categoría de condiciones: Volgogradskoye, Tsimlyanskoye, Nizhnekamskoye.

El análisis de las diferencias territoriales en las condiciones de autodepuración de ríos y embalses permite evaluar aproximadamente el grado de peligro de su contaminación por la afluencia de contaminantes. Esto, a su vez, puede servir como base para establecer el nivel de restricciones a la descarga de aguas residuales en las ciudades y desarrollar recomendaciones sobre el tamaño de la reducción de la entrada dispersa de contaminantes en las aguas superficiales.

Los factores naturales negativos incluyen la presencia de pendientes pronunciadas y áreas inundadas que son inestables ante la carga antropogénica adicional. Los factores tecnogénicos negativos deben considerarse la alta contaminación en ciertas áreas, la influencia de aguas residuales contaminadas y insuficientemente tratadas de áreas residenciales, zonas industriales y empresas, que afectan la calidad de los cuerpos de agua. En consecuencia, el estado de los embalses no cumple con los requisitos de instalaciones culturales y comunitarias. Además, el exceso de contaminación del aire en las carreteras es típico de casi todo el territorio.

II. Los cuerpos de agua, al ser elementos naturales y natural-tecnogénicos de los sistemas paisajísticos-geoquímicos, en la mayoría de los casos son el eslabón final en la acumulación de escorrentía de la mayoría de las sustancias tecnogénicas móviles. En los sistemas geoquímicos del paisaje, las sustancias de los niveles superiores a los niveles hipsométricos inferiores se transportan con la escorrentía superficial y subterránea, y viceversa (de los niveles inferiores a los superiores) por flujos atmosféricos y solo en algunos casos por flujos de materia viva (por ejemplo, durante una fuga masiva de insectos en reservorios una vez finalizada la etapa de desarrollo larval en el agua, etc.).

Los elementos del paisaje que representan los enlaces iniciales, más ubicados (que ocupan, por ejemplo, las superficies de las cuencas hidrográficas locales), son geoquímicamente autónomos y la entrada de contaminantes en ellos es limitada, con la excepción de su entrada desde la atmósfera. Los elementos del paisaje que forman etapas inferiores del sistema geoquímico (ubicados en laderas y en depresiones del relieve) son elementos geoquímicamente subordinados o heterónomos que, junto con el aporte de contaminantes de la atmósfera, reciben parte de los contaminantes que llegan con las aguas superficiales y subterráneas. desde partes más altas del paisaje -cascada geoquímica. En este sentido, los contaminantes formados en la zona de captación, debido a la migración en el medio natural, tarde o temprano ingresan a los cuerpos de agua principalmente con escorrentías superficiales y subterráneas, acumulándose gradualmente en ellos.

5 Procesos básicos de autodepuración del agua en un cuerpo de agua

La autopurificación del agua en embalses es un conjunto de procesos hidrodinámicos, fisicoquímicos, microbiológicos e hidrobiológicos interconectados que conducen a la restauración del estado original de una masa de agua.

Entre los factores físicos, la dilución, disolución y mezcla de los contaminantes entrantes son de suma importancia. El rápido flujo de los ríos garantiza una buena mezcla y concentraciones reducidas de partículas en suspensión. La autopurificación de los embalses se ve facilitada por la sedimentación de sedimentos insolubles en el fondo, así como por la sedimentación de aguas contaminadas. En las zonas de clima templado, el río se limpia solo a 200-300 km del lugar de contaminación, y en el extremo norte, a 2 mil km.

La desinfección del agua se produce bajo la influencia de la radiación ultravioleta del sol. El efecto desinfectante se logra mediante el efecto destructivo directo de los rayos ultravioleta sobre los coloides proteicos y las enzimas del protoplasma de las células microbianas, así como sobre los organismos de esporas y los virus.

Entre los factores químicos de la autopurificación de reservorios, cabe destacar la oxidación de sustancias orgánicas e inorgánicas. La autopurificación de un yacimiento a menudo se evalúa en relación con la materia orgánica que se oxida fácilmente o por el contenido total de materia orgánica.

El régimen sanitario de un embalse se caracteriza principalmente por la cantidad de oxígeno disuelto en él. Debe ser de al menos 4 mg por 1 litro de agua en cualquier época del año para depósitos del primer y segundo tipo. El primer tipo incluye reservorios utilizados para el suministro de agua potable a empresas, el segundo tipo incluye los utilizados para natación, eventos deportivos y los ubicados dentro de áreas pobladas.

Los factores biológicos de la autopurificación de un depósito incluyen algas, moho y levaduras. Sin embargo, el fitoplancton no siempre tiene un efecto positivo en los procesos de autopurificación: en algunos casos, el desarrollo masivo de algas verdiazules en reservorios artificiales puede considerarse un proceso de autocontaminación.

Los representantes del mundo animal también pueden contribuir a la autopurificación de los cuerpos de agua de bacterias y virus. Así, la ostra y algunas otras amebas adsorben virus intestinales y de otro tipo. Cada molusco filtra más de 30 litros de agua al día.

La limpieza de los cuerpos de agua es impensable sin proteger su vegetación. Sólo sobre la base de un conocimiento profundo de la ecología de cada embalse y un control efectivo sobre el desarrollo de los diversos organismos vivos que lo habitan se pueden lograr resultados positivos, garantizar la transparencia y una alta productividad biológica de los ríos, lagos y embalses.

Otros factores también afectan negativamente a los procesos de autodepuración de las masas de agua. La contaminación química de los cuerpos de agua con aguas residuales industriales, nutrientes (nitrógeno, fósforo, etc.) inhibe los procesos oxidativos naturales y mata los microorganismos. Lo mismo se aplica al vertido de aguas residuales térmicas de las centrales térmicas.

La autopurificación del aceite es un proceso de varias etapas, que a veces dura mucho tiempo. En condiciones naturales, el complejo de procesos físicos de autopurificación del agua a partir del petróleo consta de varios componentes: evaporación; sedimentación de grumos, especialmente aquellos sobrecargados de sedimentos y polvo; pegado de grumos suspendidos en la columna de agua; flotación de grumos formando una película con inclusiones de agua y aire; reduciendo las concentraciones de aceite suspendido y disuelto debido a la sedimentación, flotación y mezcla con agua limpia. La intensidad de estos procesos depende de las propiedades de un tipo particular de petróleo (densidad, viscosidad, coeficiente de expansión térmica), la presencia de coloides, partículas de plancton suspendidas y transportables, etc. en el agua, la temperatura del aire y la iluminación solar.

6 Medidas para intensificar los procesos de autodepuración de una masa de agua

La autopurificación del agua es un eslabón indispensable en el ciclo del agua en la naturaleza. La contaminación de cualquier tipo durante la autopurificación de los cuerpos de agua finalmente se concentra en forma de productos de desecho y cadáveres de microorganismos, plantas y animales que se alimentan de ellos, que se acumulan en la masa de limo del fondo. Las masas de agua en las que el entorno natural ya no puede hacer frente a los contaminantes entrantes se degradan, y esto se debe principalmente a cambios en la composición de la biota y a alteraciones en las cadenas alimentarias, principalmente en la población microbiana de la masa de agua. Los procesos de autopurificación en tales cuerpos de agua son mínimos o se detienen por completo.

Estos cambios sólo pueden detenerse influyendo intencionadamente en factores que contribuyan a reducir la generación de residuos y las emisiones contaminantes.

Esta tarea sólo puede resolverse mediante la implementación de un sistema de medidas organizativas y trabajos de ingeniería y recuperación destinados a restaurar el entorno natural de los cuerpos de agua.

Al restaurar cuerpos de agua, es aconsejable comenzar la implementación de un sistema de medidas organizativas y trabajos de ingeniería y recuperación con la disposición de la zona de captación, y luego llevar a cabo la limpieza del cuerpo de agua, seguido del desarrollo de las zonas costeras y de inundación. áreas.

El principal objetivo de las medidas de protección ambiental y los trabajos de ingeniería y recuperación en curso en la zona de captación es reducir la generación de residuos y evitar vertidos no autorizados de contaminantes a la topografía de la zona de captación, para lo cual se llevan a cabo las siguientes actividades: implementación de un sistema para regular la generación de residuos; organización del control ambiental en el sistema de gestión de residuos de producción y consumo; realizar un inventario de instalaciones y ubicaciones de residuos de producción y consumo; recuperación de tierras perturbadas y su mejora; endurecimiento de las tarifas por descargas no autorizadas de contaminantes al terreno; introducción de tecnologías con y sin residuos y reciclaje de sistemas de suministro de agua.

Las medidas de protección ambiental y los trabajos realizados en zonas costeras y llanuras aluviales incluyen trabajos de nivelación de la superficie, nivelación o terrazas de taludes; construcción de obras de ingeniería hidráulica y recreativas, fortalecimiento de riberas y restauración de cobertura herbácea estable y vegetación arbórea y arbustiva, que prevengan posteriormente procesos erosivos. Los trabajos de paisajismo se realizan para restaurar el complejo natural de un cuerpo de agua y trasladar la mayor parte de la escorrentía superficial al horizonte subterráneo con el fin de su depuración, utilizando rocas de la zona costera y terrenos de llanura aluvial como barrera hidroquímica.

Las orillas de muchos cuerpos de agua están llenas de basura y las aguas están contaminadas con productos químicos, metales pesados, productos derivados del petróleo, escombros flotantes y algunos de ellos están eutrofizados y sedimentados. Es imposible estabilizar o activar procesos de autopurificación en tales cuerpos de agua sin una intervención especial de ingeniería y recuperación.

El objetivo de llevar a cabo medidas de ingeniería y recuperación y trabajos de protección ambiental es crear condiciones en los cuerpos de agua que aseguren el funcionamiento efectivo de diversas estructuras de purificación de agua, y realizar trabajos para eliminar o reducir el impacto negativo de las fuentes de distribución de contaminantes de tanto con origen fuera del cauce como con origen en el cauce del río.