A természetes vizek öntisztulási folyamatai. Öntisztító
A természetes vizek egyik legértékesebb tulajdonsága az öntisztulási képességük. A vizek öntisztulása a természetes tulajdonságaik helyreállítása folyókban, tavakban és más víztestekben, amelyek egymással összefüggő fizikai-kémiai, biokémiai és egyéb folyamatok (turbulens diffúzió, oxidáció, szorpció, adszorpció stb.) eredményeként a természetben előfordulnak. A folyók és tavak öntisztulási képessége szorosan függ számos más természeti tényezőtől, különösen a fizikai és földrajzi körülményektől, a napsugárzástól, a vízben lévő mikroorganizmusok aktivitásától, a vízi növényzet hatásától, és különösen a hidrometeorológiai viszonyoktól. A tározókban és patakokban a víz legintenzívebb öntisztulása az év meleg időszakában történik, amikor a vízi ökoszisztémák biológiai aktivitása a legmagasabb. Sebes folyású folyókon gyorsabban folyik, partjaik mentén sűrű nádas-, nádas- és gyékénybozótokkal, különösen az ország erdőssztyepp- és sztyeppövezeteiben. A folyókban a teljes vízcsere átlagosan 16 napig tart, a mocsarakban - 5, a tavakban - 17 évig.
A víztesteket szennyező szervetlen anyagok koncentrációjának csökkenése a savak és lúgok semlegesítésével, a természetes vizek természetes pufferolásával, nehezen oldódó vegyületek képződésével, hidrolízissel, szorpcióval és ülepedéssel következik be. A szerves anyagok koncentrációja és toxicitása csökken a kémiai és biokémiai oxidáció következtében. Ezeket a természetes öntisztulási módszereket tükrözik az iparban és a mezőgazdaságban elfogadott szennyezett vizek tisztítási módszerei.
A tározókban és patakokban a szükséges természetes vízminőség fenntartásához nagy jelentősége van a vízi növényzet eloszlásának, amely egyfajta bioszűrő szerepét tölti be. A vízinövények magas tisztító erejét számos ipari vállalkozásban széles körben alkalmazzák hazánkban és külföldön egyaránt. Ehhez különféle mesterséges ülepítő tartályokat alakítanak ki, amelyekbe tó- és mocsári növényzetet telepítenek, amely jól tisztítja a szennyezett vizet.
Az elmúlt években elterjedt a mesterséges levegőztetés – a szennyezett vizek tisztításának egyik hatékony módja, amikor az öntisztulási folyamat élesen lelassul, ha a vízben oldott oxigén hiányzik. Ehhez speciális levegőztetőket szerelnek fel a tározókba és patakokba vagy a levegőztető állomásokra a szennyezett víz kibocsátása előtt.
A vízkészletek védelme a szennyezéstől.
A vízkészletek védelme magában foglalja a kezeletlen víz tározókba, patakokba engedésének tilalmát, vízvédelmi övezetek kialakítását, a víztestekben az öntisztulási folyamatok elősegítését, a vízgyűjtőkön a felszíni és talajvíz lefolyás kialakulásának feltételeinek fenntartását és javítását.
Néhány évtizeddel ezelőtt a folyók öntisztító funkciójuknak köszönhetően megbirkóztak a víztisztítással. Mára az ország legnépesebb területein az új városok és ipari vállalkozások építése következtében a vízfelhasználási helyek olyan sűrűn helyezkednek el, hogy gyakran gyakorlatilag a közelben vannak a szennyvízkibocsátási és vízbevételi helyek. Ezért egyre nagyobb figyelmet kap a szennyvíz tisztításának és utókezelésének, a csapvíz tisztításának és semlegesítésének hatékony módszereinek kidolgozása és megvalósítása. Egyes vállalkozásoknál a vízzel kapcsolatos tevékenységek egyre fontosabb szerepet töltenek be. Különösen magasak a vízellátás, a tisztítás és a szennyvízelhelyezés költségei a cellulóz- és papíriparban, a bányászatban és a petrolkémiai iparban.
A szekvenciális szennyvíztisztítás a modern vállalkozásoknál elsődleges, mechanikai (könnyen ülepedő és lebegő anyagok eltávolítása) és másodlagos, biológiai (a biológiailag lebomló szerves anyagok eltávolítása) kezelést foglalja magában. Ebben az esetben koagulációt végeznek - a szuszpendált és kolloid anyagok, valamint a foszfor kicsapására, adszorpcióra - az oldott szerves anyagok eltávolítására és az elektrolízisre - a szerves és ásványi eredetű oldott anyagok tartalmának csökkentésére. A szennyvizek fertőtlenítése klórozással és ózonozással történik. A tisztítás technológiai folyamatának fontos eleme a képződött iszap eltávolítása, fertőtlenítése. Egyes esetekben a végső művelet a víz lepárlása.
A legfejlettebb modern tisztítóberendezések csak 85-90%-ban, és csak néhány esetben 95%-ban biztosítják a szennyvíz szerves szennyezésből való kibocsátását. Ezért tisztítás után is 6-12-szeresre, sőt gyakran még többre kell hígítani őket tiszta vízzel, hogy fenntartsák a vízi ökoszisztémák normális működését. A helyzet az, hogy a tározók és patakok természetes öntisztító képessége nagyon kicsi. Az öntisztulás csak akkor következik be, ha a kibocsátott vizeket teljesen megtisztították, és a víztestben 1:12-15 arányban vízzel hígították. Ha azonban nagy mennyiségű szennyvíz kerül a tározókba, vízfolyásokba, és még inkább kezeletlenül, a vízi ökoszisztémák stabil természetes egyensúlya fokozatosan megszűnik, normális működésük megzavarodik.
Az utóbbi időben a szennyvizek biológiai tisztítását követően egyre hatékonyabb tisztítási és utókezelési módszereket fejlesztettek ki és valósítottak meg a szennyvíztisztítás legújabb módszereivel: sugárzásos, elektrokémiai, szorpciós, mágneses stb. a vizek szennyezés elleni védelmének területei.
Sokkal kiterjedtebben kell alkalmazni a tisztított szennyvíz utókezelését a mezőgazdasági öntözőtáblákban. A ZPO-nál a szennyvíz utókezelése során nem fordítanak pénzeszközöket azok ipari utókezelésére, ez lehetőséget teremt további mezőgazdasági termékek fogadására, jelentősen megtakarítható a víz, mivel csökken az öntözéshez szükséges édesvíz bevitel és nem kell vizet költeni a szennyvíz hígításához. A ZPO-ban a települési szennyvizet felhasználva a benne található tápanyagokat és mikroelemeket gyorsabban és teljesebben szívják fel a növények, mint a mesterséges ásványi műtrágyákat.
A víztestek peszticidekkel és növényvédő szerekkel való szennyezésének megelőzése is az egyik fontos feladat. Ehhez az erózió elleni intézkedések végrehajtásának felgyorsítása szükséges, olyan peszticidek létrehozása, amelyek 1-3 héten belül lebomlanak anélkül, hogy a tenyészetben megmaradnának a toxikus maradványok. E kérdések megoldásáig korlátozni kell a vízfolyások menti part menti területek mezőgazdasági felhasználását, vagy nem kell azokon a növényvédő szereket használni. A vízvédelmi övezetek kialakítása is nagyobb odafigyelést igényel.
A vízforrások szennyezés elleni védelmében kiemelt jelentőséggel bír a szennyvízkibocsátás díjának bevezetése, a vízfogyasztási, vízelvezetési és szennyvízkezelési integrált regionális rendszerek kialakítása, a vízforrások vízminőség-ellenőrzésének automatizálása. Megjegyzendő, hogy az integrált kerületi rendszerek lehetővé teszik a víz újra- és újrafelhasználására való átállást, a kerületben közös tisztítóberendezések üzemeltetését, valamint a vízellátás és csatornázás irányítási folyamatainak automatizálását.
A természetes vizek szennyezésének megelőzésében fontos a hidroszféra védelmének szerepe, hiszen a hidroszféra által megszerzett negatív tulajdonságok nem csak a vízi ökoszisztémát módosítják és lenyomják hidrobiológiai erőforrásait, hanem tönkreteszik a szárazföldi ökoszisztémákat, biológiai rendszereit és a litoszférát is. .
Hangsúlyozni kell, hogy a szennyezés leküzdésének egyik radikális intézkedése a víztestek szennyvíz befogadóként való tekintetének rögzült hagyományának leküzdése. Ahol lehetséges, kerülni kell a vízkivételt vagy a szennyvíz kibocsátását ugyanazon patakokban és tározókban.
A légköri levegő és a talaj védelme.
Kiemelten védett természeti területek. A növény- és állatvilág védelme.
hatékony forma a természetes ökoszisztémák védelme, valamint a biotikus közösségek is fokozottan védett természeti területek. Lehetővé teszik az érintetlen biogeocenózisok szabványainak (mintáinak) mentését, és nem csak néhány egzotikus, ritka helyen, hanem a Föld összes tipikus természetes zónájában is.
Nak nek fokozottan védett természeti területek(SPNA) olyan szárazföldi vagy vízfelületi területeket foglal magában, amelyeket környezetvédelmi és egyéb jelentőségük miatt a Kormány határozatával részben vagy egészben kivonnak a gazdasági hasznosításból.
Az 1995 februárjában elfogadott védett területekről szóló törvény e területek következő kategóriáit állapította meg: a) állami természetvédelmi területek, beleértve a természetvédelmi területeket. bioszférikus; b) nemzeti parkok; c) természeti parkok; d) állami természetvédelmi terület; e) természeti emlékek; f) dendrológiai parkok és botanikus kertek.
lefoglal- ez a törvény által kiemelten védett tér (terület vagy vízterület), amely a természeti komplexum természetes állapotának megőrzése érdekében teljesen ki van vonva a normál gazdasági használatból. A rezervátumokban csak tudományos, biztonsági és ellenőrzési tevékenység engedélyezett.
Ma Oroszországban 95 természetvédelmi terület található, amelyek összterülete 310 ezer négyzetméter. km, ami Oroszország teljes területének mintegy 1,5%-a. A szomszédos területek technogén hatásának semlegesítésére, különösen a fejlett iparral rendelkező területeken, a rezervátumok körül védett területeket alakítanak ki.
A bioszféra-rezervátumok (BR) négy funkciót látnak el: bolygónk genetikai sokféleségének megőrzését; tudományos kutatások végzése; a bioszféra háttérállapotának nyomon követése (környezeti monitoring); környezeti nevelés és nemzetközi együttműködés.
Nyilvánvaló, hogy a BR funkciói szélesebbek, mint bármely más típusú védett természeti terület funkciói. Egyfajta nemzetközi szabványként, környezetvédelmi szabványként szolgálnak.
A Földön mára több mint 300 bioszféra-rezervátumból álló egységes globális hálózat jött létre (Oroszországban 11). Valamennyien az UNESCO összehangolt programja szerint dolgoznak, folyamatosan figyelemmel kísérik a természeti környezet antropogén tevékenység hatására bekövetkező változásait.
Nemzeti Park- hatalmas terület (több ezer hektártól több millió hektárig), amely magában foglalja mind a teljesen védett területeket, mind a bizonyos típusú gazdasági tevékenységekre szánt területeket.
A nemzeti parkok létrehozásának céljai: 1) környezeti (természetes ökoszisztémák megőrzése); 2) tudományos (a természeti komplexum megőrzésére szolgáló módszerek kidolgozása és megvalósítása a látogatók tömeges befogadása mellett) és 3) rekreációs (szabályozott turizmus és rekreáció az emberek számára).
Oroszországban 33 nemzeti park található, amelyek összterülete körülbelül 66,5 ezer négyzetméter. km.
Természeti Park- különleges ökológiai és esztétikai értékkel rendelkező terület, amelyet a lakosság szervezett rekreációjára használnak.
lefoglal- természetes komplexum, amely egy vagy több állat- vagy növényfaj megőrzésére szolgál, mások korlátozott felhasználásával. Vannak táj-, erdei, ichtiológiai (hal), ornitológiai (madarak) és egyéb rezervátumok. Általában a védett állat- vagy növényfajok populációsűrűségének helyreállítása után a rezervátumot bezárják, és engedélyezik az egyik vagy másik típusú gazdasági tevékenységet. Oroszországban ma több mint 1600 állami természeti rezervátum található, amelyek összterülete meghaladja a 600 ezer négyzetmétert. km.
természeti emlék- egyedi és reprodukálhatatlan természeti objektumok, amelyek tudományos, esztétikai, kulturális vagy oktatási értékkel bírnak. Ezek lehetnek nagyon öreg fák, amelyek „tanúi” voltak bizonyos történelmi eseményeknek, barlangok, sziklák, vízesések stb. Oroszországban körülbelül 8 ezer van belőlük, míg azon a területen, ahol az emlékmű található, bármilyen tevékenység, amely elpusztíthatja őket tilos.
A dendrológiai parkok és botanikus kertek fák és cserjék gyűjteményei, amelyeket ember hozott létre a biológiai sokféleség megőrzése és a növényvilág gazdagítása érdekében, valamint a tudomány, a tanulmányi, valamint a kulturális és oktatási munka érdekében. Gyakran végeznek új növények betelepítésével és akklimatizálásával kapcsolatos munkákat.
A különlegesen védett természeti területek rendszerének megsértéséért az orosz jogszabályok közigazgatási és büntetőjogi felelősséget írnak elő. Ugyanakkor a tudósok és a szakértők határozottan javasolják a fokozottan védett területek területének jelentős növelését. Így például az Egyesült Államokban az utóbbi területe az ország területének több mint 7% -a.
A környezeti problémák megoldása, és ebből adódóan a civilizáció fenntartható fejlődésének kilátásai nagyrészt a megújuló erőforrások és az ökoszisztémák különböző funkcióinak szakszerű felhasználásával, kezelésével függnek össze. Ez az irány a legfontosabb módja a természet kellően hosszú és viszonylag kimeríthetetlen hasznosításának, a bioszféra, és ezáltal az emberi környezet stabilitásának megőrzésével és fenntartásával párosulva.
Minden faj egyedi. Tájékoztatást tartalmaz a növény- és állatvilág alakulásáról, ami nagy tudományos és alkalmazott jelentőségű. Mivel egy adott szervezet hosszú távú felhasználásának minden lehetősége gyakran kiszámíthatatlan, bolygónk teljes génállománya (talán néhány emberre veszélyes patogén organizmus kivételével) szigorú védelem alá esik. A génállomány védelmének szükségességét a fenntartható fejlődés ("ko-evolúció") koncepciója szempontjából nem annyira gazdasági, mint inkább erkölcsi és etikai megfontolások diktálják. Az emberiség önmagában nem éli túl.
Hasznos felidézni B. Commoner egyik környezetvédelmi törvényét: "A természet tudja a legjobban!" A közelmúltig előre nem látott állatok génállományának felhasználási lehetőségeit ma már a bionika demonstrálja, aminek köszönhetően a vadon élő állatok szerveinek felépítésének és működésének tanulmányozása alapján számos fejlesztés történt a mérnöki struktúrákban. Megállapítást nyert, hogy egyes gerinctelenek (puhatestűek, szivacsok) nagy mennyiségű radioaktív elemet és növényvédő szert képesek felhalmozni. Ennek eredményeként a környezetszennyezés bioindikátorai lehetnek, és segíthetnek az embereknek megoldani ezt a fontos problémát.
A növényi génállomány védelme. A növényi génállomány védelme az ÁSZ általános védelmi problémájának szerves részeként a növények teljes fajdiverzitásának megőrzését célzó intézkedések összessége - a produktív vagy tudományosan vagy gyakorlati szempontból értékes tulajdonságok öröklött örökségének hordozói.
Ismeretes, hogy a természetes szelekció hatására és az egyes fajok vagy populációk génállományában lévő egyedek ivaros szaporodása révén a faj számára a leghasznosabb tulajdonságok halmozódnak fel; génkombinációkban vannak. Ezért nagy jelentőséggel bírnak a természetes flóra felhasználásának feladatai. Modern gabona-, gyümölcs-, zöldség-, bogyós-, takarmány-, ipari-, dísznövényeink, melyek származási központjait kiemelkedő honfitársunk, N.I. Vavilov, vagy vadon élő ősöktől származnak, vagy a tudomány alkotásai, de természetes génstruktúrákon alapulnak. A vadon élő növények örökletes tulajdonságainak felhasználásával teljesen új típusú hasznos növényeket sikerült előállítani. Hibridszelekcióval évelő búza és szemes takarmány hibridek jöttek létre. A tudósok szerint mintegy 600 vadon élő növényfaj használható az oroszországi növényvilág mezőgazdasági kultúráinak kiválasztására.
A növények génállományának védelmét rezervátumok, természeti parkok, botanikus kertek kialakításával valósítják meg; helyi és betelepített fajok génállományának kialakítása; a növények biológiájának, ökológiai igényeinek és versenyképességének vizsgálata; a növény élőhelyének ökológiai értékelése, változásainak előrejelzése a jövőben. A tartalékoknak köszönhetően megmaradt a Pitsunda és Eldar fenyők, pisztácia, tiszafa, puszpáng, rododendron, ginzeng stb.
Az állatok génállományának védelme. Az emberi tevékenység hatására bekövetkező életkörülmények változása, amelyet az állatok közvetlen üldöztetése és kiirtása kísér, fajösszetételük elszegényedéséhez és számos faj számának csökkenéséhez vezet. 1600-ban megközelítőleg 4230 emlősfaj élt a bolygón, napjainkra 36 faj tűnt el, és 120 fajt a kihalás fenyeget. A 8684 madárfajból 94 eltűnt, 187 pedig veszélyeztetett. Az alfajokkal sem jobb a helyzet: 1600 óta az emlősök 64 alfaja és a madarak 164 alfaja tűnt el, az emlősök 223 alfaja és a madárfajok 287 alfaja került veszélybe.
Az emberi génállomány védelme. Ehhez különféle tudományos irányokat hoztak létre, mint például:
1) ökotoxikológia- a toxikológia (mérgek tudománya) ága, amely a környezetben lévő káros anyagok összetevő-összetételét, eloszlási jellemzőit, biológiai hatását, aktiválását, dezaktiválását vizsgálja;
2) orvosi genetikai tanácsadás speciális egészségügyi intézményekben az ökotoxikus anyagok emberi genetikai apparátusra gyakorolt hatásának természetének és következményeinek meghatározása érdekében, egészséges utódok születése érdekében;
3) szűrés- környezeti tényezők (emberi környezet) mutagén és rákkeltő hatásának kiválasztása és vizsgálata.
Környezeti patológia- az emberi betegségek doktrínája, amelyek előfordulásában és kialakulásában a vezető szerepet a kedvezőtlen környezeti tényezők játsszák más patogén tényezőkkel kombinálva.
A környezetvédelem fő irányai.
A környezetminőség szabályozása. A légkör, hidroszféra, litoszféra, biotikus közösségek védelme. Öko-védelmi berendezések és technológiák.
A tározókban lévő víz öntisztulása egymással összefüggő hidrodinamikai, fizikai-kémiai, mikrobiológiai és hidrobiológiai folyamatok összessége, amelyek a víztest eredeti állapotának helyreállításához vezetnek.
A fizikai tényezők közül kiemelt jelentőségű a beérkező szennyeződések hígítása, feloldása, keveredése. A jó keveredést és a lebegőanyag-koncentráció csökkentését a folyók gyors áramlása biztosítja. Hozzájárul a víztestek öntisztulásához az oldhatatlan üledékek fenekére való ülepedéssel, valamint a szennyezett vizek ülepítésével. A mérsékelt éghajlatú övezetekben a folyó a szennyezés helyétől 200-300 km-re, a Távol-Északon pedig 2 ezer km-re megtisztítja magát.
A víz fertőtlenítése a nap ultraibolya sugárzásának hatására történik. A fertőtlenítés hatását az ultraibolya sugárzásnak a fehérjekolloidokra és a mikrobiális sejtek protoplazmájának enzimjeire, valamint a spóraszervezetekre és vírusokra gyakorolt közvetlen pusztító hatása éri el.
A víztestek öntisztulásának kémiai tényezői közül meg kell jegyezni a szerves és szervetlen anyagok oxidációját. A víztest öntisztulását gyakran a könnyen oxidálódó szerves anyagokhoz vagy az összes szervesanyag-tartalomhoz viszonyítva értékelik.
A tározó egészségügyi rendszerét elsősorban a benne oldott oxigén mennyisége jellemzi. Az első és második típusú tározók esetében az év bármely szakában legalább 4 mg-ot kell meghaladnia 1 liter vízben. Az első típusba tartoznak a vállalkozások ivóvízellátására használt víztestek, a másodikba - úszásra, sportrendezvényekre, valamint a települések határain belül találhatók.
A tározó öntisztulásának biológiai tényezői az algák, a penészgombák és az élesztőgombák. A fitoplankton azonban nem mindig hat pozitívan az öntisztulási folyamatokra: bizonyos esetekben a kékalgák mesterséges tározókban történő tömeges kifejlődése önszennyezési folyamatnak tekinthető.
Az állatvilág képviselői is hozzájárulhatnak a víztestek öntisztulásához a baktériumoktól és vírusoktól. Így az osztriga és néhány más amőba adszorbeálja a bélrendszert és más vírusokat. Minden puhatestű naponta több mint 30 liter vizet szűr meg.
A tározók tisztasága elképzelhetetlen növényzetük védelme nélkül. Csak az egyes tározók ökológiájának mélyreható ismerete, a benne lakó különféle élőlények fejlődésének hatékony ellenőrzése alapján érhetők el pozitív eredmények, biztosítható a folyók, tavak és tározók átláthatósága és magas biológiai termelékenysége.
Más tényezők is hátrányosan befolyásolják a víztestek öntisztulási folyamatait. A víztestek vegyi szennyezése ipari szennyvízzel, biogén elemekkel (nitrogén, foszfor stb.) gátolja a természetes oxidációs folyamatokat és elpusztítja a mikroorganizmusokat. Ugyanez vonatkozik a hőerőművek termikus szennyvíz elvezetésére is.
Többlépcsős, esetenként hosszan tartó folyamat - öntisztulás az olajtól. Természetes körülmények között a víz olajból történő öntisztításának fizikai folyamatainak komplexuma számos összetevőből áll: párolgás; csomók leülepedése, különösen az üledékkel és porral túlterhelteknél; a vízoszlopban lebegő csomók tapadása; lebegő csomók, amelyek filmet képeznek víz és levegő zárványaival; a szuszpendált és oldott olaj koncentrációjának csökkentése az ülepedés, lebegtetés és tiszta vízzel való keveredés következtében. Ezeknek a folyamatoknak az intenzitása egy adott olajtípus tulajdonságaitól (sűrűség, viszkozitás, hőtágulási együttható), a vízben lévő kolloidok jelenlététől, a lebegő és magával ragadó plankton részecskéktől stb., a levegő hőmérsékletétől és a napfénytől függ.
A vízi ökoszisztéma összetevői között működése során folyamatos anyag- és energiacsere zajlik. Ez a csere ciklikus természetű, különböző fokú elszigeteltséggel, amelyet az anyag fizikai, kémiai és biológiai tényezők hatására bekövetkező átalakulása kísér. Az átalakulás során az összetett anyagok fokozatosan egyszerűekre bonthatók, az egyszerű anyagok pedig összetettekké szintetizálódhatnak. A vízi ökoszisztémára gyakorolt külső hatás intenzitásától és a folyamatok természetétől függően vagy a vízi ökoszisztéma visszaáll a háttérviszonyokra (öntisztulás), vagy a vízi ökoszisztéma egy másik stabil állapotba kerül, amelyet a biotikus és abiotikus komponensek különböző mennyiségi és minőségi mutatói. Ha a külső hatás meghaladja a vízi ökoszisztéma önszabályozó képességét, az elpusztulhat. A vízi ökoszisztémák öntisztulása az önszabályozási képesség következménye. A külső forrásokból származó anyagok bevitele olyan hatás, amelyet a vízi ökoszisztéma bizonyos határokon belül képes ellenállni a rendszeren belüli mechanizmusokon keresztül. Ökológiai értelemben az öntisztulás a víztestbe kerülő anyagok biokémiai ciklusokba való bekapcsolódási folyamatainak következménye, a biota és az élettelen természeti tényezők részvételével. Bármely elem keringése két fő alapból áll - egy tartalékból, amelyet lassan változó komponensek nagy tömege képez, és egy csere (keringési) alapból, amelyet az élőlények és környezetük közötti gyors csere jellemez. Minden biokémiai ciklus két fő típusra osztható - tartalék alappal a légkörben (például nitrogén) és tartalék alappal a földkéregben (például foszfor).
A természetes vizek öntisztulása a külső forrásból érkező anyagok folyamatosan zajló átalakulási folyamatokba való bevonása miatt valósul meg, melynek eredményeként a beérkezett anyagok visszakerülnek tartalékalapjukba.
118 A város ökológiája
Az anyagok átalakulása különböző, egyidejűleg működő folyamatok eredménye, amelyek között fizikai, kémiai és biológiai mechanizmusok különböztethetők meg. Az egyes mechanizmusok hozzájárulásának értéke a szennyeződés tulajdonságaitól és egy adott ökoszisztéma jellemzőitől függ.
Az öntisztulás fizikai mechanizmusai.Gázcsere a "légkör-víz" határfelületen. Ennek a folyamatnak köszönhetően a légkörben tartalékalappal rendelkező anyagok bejutnak a víztestbe, és visszajuttatják ezeket az anyagokat a víztestből a tartalékalapba. A gázcsere egyik fontos speciális esete a folyamat légköri levegőztetés, ami miatt az oxigén jelentős része a víztestbe kerül. A gázcsere intenzitását és irányát a vízben lévő gázkoncentrációnak a C telítési koncentrációtól való eltérése határozza meg. A telítési koncentráció az anyag természetétől és a víztest fizikai körülményeitől - hőmérséklettől és nyomástól - függ. C-nál nagyobb koncentrációban a gáz a légkörbe távozik, kisebb koncentrációknál C s , a gázt a víztömeg elnyeli.
Szorpció- szennyeződések felszívása lebegő szilárd anyagokkal, fenéküledékekkel és hidrobiont testek felületeivel. A legerőteljesebben a kolloid részecskék és a nem disszociált molekulaállapotú szerves anyagok szorbeálódnak. A folyamat az adszorpció jelenségén alapul. A szorbens egységnyi tömegére jutó anyag felhalmozódási sebessége arányos az adott anyaghoz viszonyított telítetlenségével és az anyag vízben való koncentrációjával, és fordítottan arányos a szorbens anyagtartalmával. A szorpciónak kitett szabályozott anyagok példái a nehézfémek és a felületaktív anyagok.
Ülepítés és reszuszpendáció. A víztestek mindig tartalmaznak bizonyos mennyiségű szervetlen és szerves eredetű lebegő anyagot. Az ülepedést az jellemzi, hogy a lebegő részecskék a gravitáció hatására a fenékre zuhannak. A részecskék fenéküledékekből lebegő állapotba való átmenetének folyamatát reszuszpendációnak nevezzük. Ez a turbulens áramlási sebesség függőleges összetevőjének hatására következik be.
Az öntisztulás kémiai mechanizmusai.Fotolízis- az anyag molekuláinak átalakulása az általuk elnyelt fény hatására. A fotolízis sajátos esetei a fotokémiai disszociáció - a részecskék több egyszerűbbé bomlása és a fotoionizáció - a molekulák ionokká történő átalakulása. A napsugárzás teljes mennyiségének körülbelül 1%-a hasznosul a fotoszintézisben, 5-30%-a visszaverődik a vízfelületről. A napenergia nagy része hővé alakul, és részt vesz a fotokémiai reakciókban. A napfény leghatékonyabb része az ultraibolya sugárzás. Az ultraibolya sugárzás körülbelül 10 cm vastag vízrétegben nyelődik el, azonban turbulens keveredés következtében a víztestek mélyebb rétegeibe is behatol. A fotolízisnek alávetett anyag mennyisége az anyag típusától és vízben való koncentrációjától függ. A víztestekbe kerülő anyagok közül a humuszanyagok viszonylag gyors fotokémiai bomlásnak vannak kitéve.
119
Hidrolízis- ioncsere reakció különböző anyagok és víz között. A hidrolízis a víztestekben lévő anyagok kémiai átalakulásának egyik vezető tényezője. Ennek a folyamatnak a mennyiségi jellemzője a hidrolízis mértéke, amely a molekulák hidrolizált részének aránya a teljes sókoncentrációhoz viszonyítva. A legtöbb só esetében ez néhány százalék, és a hígítás és a víz hőmérsékletének növekedésével növekszik. A szerves anyagok is hidrolízisnek vannak kitéve. Ebben az esetben a hidrolitikus hasítás leggyakrabban egy szénatom és más atomok kötésén keresztül történik.
Biokémiai öntisztulás az anyagok hidrobionok által végrehajtott átalakulásának következménye. Általában a biokémiai mechanizmusok járulnak hozzá az öntisztulás folyamatához, és csak akkor, ha a vízi élőlényeket gátolja (például mérgező anyagok hatása alatt), a fizikai-kémiai folyamatok kezdenek jelentősebb szerepet játszani. Az anyagok biokémiai átalakulása az élelmiszerhálózatokba való beépülésük eredményeként következik be, és a termelési és megsemmisítési folyamatok során megy végbe.
Az elsődleges termelés különösen fontos szerepet játszik, mivel ez határozza meg a vízen belüli folyamatok többségét. A szerves anyagok új képződésének fő mechanizmusa a fotoszintézis. A legtöbb vízi ökoszisztémában a fitoplankton kulcsfontosságú elsődleges termelő. A fotoszintézis során a Nap energiája közvetlenül átalakul biomasszává. A reakció mellékterméke a víz fotolízise során keletkező szabad oxigén. A növényekben a fotoszintézis mellett oxigénfogyasztással járó légzési folyamatok is zajlanak.
Az autotróf termelés és a heterotróf pusztulás az anyag és az energia átalakulásának két legfontosabb aspektusa a vízi ökoszisztémákban. A termelési-pusztítási folyamatok jellegét és intenzitását, és ebből következően a biokémiai öntisztulás mechanizmusát az adott ökoszisztéma szerkezete határozza meg. Ezért a különböző víztestekben jelentősen eltérhetnek. Sőt, ugyanazon a víztesten belül különböző életzónák (ökológiai zónák) vannak, amelyek a bennük lakó organizmusközösségekben különböznek egymástól. Ezek a különbségek a felszínről a mélybe, illetve a part menti övezetekből a nyílt részek felé történő átmenet során a létfeltételek megváltozására vezethetők vissza.
A vízfolyásokban az intenzív keveredés és a sekély mélységek miatt a függőleges zónásság nem kifejezett. A patak élő szakasza szerint ripal - parti zóna és mediális - a folyó magjának megfelelő nyílt zóna különböztethető meg. A Ripalit alacsony áramlási sebesség, makrofiták sűrűsége és a hidrobionok mennyiségi fejlődésének magas értéke jellemzi. A mediálisban a víz mozgási sebessége nagyobb, a hidrobionok mennyiségi fejlődése kisebb. A hosszanti szelvény szerint megkülönböztetik az elérési zónákat és a hasadási zónákat. A lassú sodrással jellemezhető szakaszok övezetében a lakosság mennyiségileg gazdagabb, de minőségileg szegényebb. A tekercseknél ennek az ellenkezője jellemző.
120 A város ökológiája
Az ökológiai viszonyok komplexumai befolyásolják a vízfolyások öntisztulási folyamatait. A lassú áramlatokat kedvező feltételek jellemzik a fotoszintézishez, az intenzív anyagátalakítási folyamatokhoz és az ülepedési folyamatokhoz. A megnövekedett sebességű zónákat intenzív keveredési, gázcsere- és anyagmegsemmisítési folyamatok jellemzik.
A tározókban az ökológiai zónák kifejezettebbek, mint a vízfolyásokban. A tározókban a vízszintes szelvény mentén megkülönböztetik a part menti sekély vizek zónáját és a nyílt vízi zónát a pelagiális (limnikus zóna). A mély tározókban, a pelagiális víztömegben, három függőleges zóna különböztethető meg - epilimnion, metalimnion és hypolimnion. A metalimnion vagy termoklin az a zóna, amely elválasztja az epilimniont a hipolimniontól. Jellemzője a vízhőmérséklet éles csökkenése (1 fok / 1 m mélység). A metalimnion felett van az epilimnion. Az epilimnionra a termelési folyamatok túlsúlya jellemző. A mélység növekedésével, ahogy a fotoszintetikusan aktív sugárzás (PAR) csökken, a fotoszintézis intenzitása csökken. Azt a mélységet, amelynél a termelés egyenlővé válik a pusztítással, kompenzációs horizontnak nevezzük. Felette van a trofogén zóna, ahol a termelési folyamatok dominálnak, alatta pedig a trofolitikus zóna, ahol a légzési és bomlási folyamatok dominálnak. A trofogén zóna az epilimnionban található, míg a trofolitikus zóna általában a metalimniont és a hypolimniont fedi le.
A tározók fenékhez közeli zónájában a part menti mellett egy mélyvízi rész is megkülönböztethető - egy mélyvízi rész, amely megközelítőleg egybeesik a tározó medrének hipolimnioni vizekkel teli részével.
Így a tározókban meg lehet különböztetni azokat a zónákat, ahol túlsúlyban van a fotoszintetikus termelés, és azokat, ahol csak az anyagok pusztulási folyamatai zajlanak. A hypolimnionban, különösen télen és nyáron, gyakran megfigyelhetők anaerob körülmények, amelyek csökkentik az öntisztulási folyamatok intenzitását. Ezzel szemben a tengerparton a hőmérsékleti és oxigénviszonyok kedvezőek az intenzív öntisztulási folyamatokhoz.
eutrofizáció, amely alatt a szerves anyagok túltermelését értjük egy víztestben külső (allokton) és víztesten belüli (autochton) tényezők hatására, egyike azon súlyos környezeti problémáknak, amellyel szinte minden fejlett ország szembesül. Szinte minden víztest ki van téve az eutrofizációnak, de ez a víztestekben a legkifejezettebb. A víztestek eutrofizációja természetes folyamat, fejlődését a geológiai időskálán becsülik. A biogén anyagok víztestekbe történő antropogén bejutása következtében az eutrofizáció erőteljes felgyorsulása következett be. Ennek az antropogén eutrofizációnak nevezett folyamat eredménye az eutrofizáció időbeli lefutása több ezer évről évtizedekre. Az eutrofizációs folyamatok különösen intenzívek a városi területeken, ami a városi víztestek egyik legjellemzőbb jellemzőjévé tette.
3. szakasz A város vízi környezete
A víztest trofitása megfelel a szervesanyag-bevitel mértékének vagy egységnyi idő alatti termelésének mértékének, és így a fotoszintézis során keletkező és kívülről szállított szerves anyagok együttes hatásának kifejezése. A trofitás szintje szerint a víztestek két szélsőséges típusát különböztetjük meg - oligotróf és eutróf. A két víztesttípus közötti fő különbségek az alábbiakban találhatók lapon. 3.14.
3.14. táblázat. Oligotróf és eutróf víztestek jellemzői
| A tározó állapota | ||
| Hapaktvpistika | ||
| oligotróf | eutróf | |
| Fizikai-kémiai jellemzők | ||
| Oldott oxigén koncentrációja | Magas | Alacsony |
| a hypolimnionban | ||
| A tápanyagok koncentrációja | Alacsony | Magas |
| Lebegő szilárd anyagok koncentrációja | Alacsony | Magas |
| fény behatolása | Jó | rossz |
| Mélység | Nagy | kicsi |
| Biológiai jellemzők | ||
| Termelékenység | Alacsony | Magas |
| A hidrobiont fajok sokfélesége | kicsi | nagy |
| Fitoplankton: | ||
| biomassza | kicsi | Nagy |
| napi vándorlások | Intenzív | Korlátozott |
| virágzás | ritka | Gyakori |
| jellemző csoportok | kovamoszat, | Zöldes-kék |
| zöld alga | zöld alga |
Az eutrofizáció természetes folyamatának fő mechanizmusa a víztestek iszaposodása. Az antropogén eutrofizáció annak eredményeként következik be, hogy a gazdasági tevékenység eredményeként túlzott mennyiségű biogén elem kerül a vízbe. A magas tápanyagtartalom serkenti a szerves anyagok autotróf hipertermelődését. Ennek a folyamatnak az eredménye a víz virágzása az al-goflóra túlzott fejlődése miatt. A vízbe kerülő biogén elemek közül a nitrogénnek és a foszfornak van legnagyobb hatása az eutrofizációs folyamatokra, mivel ezek tartalmuk és arányuk szabályozza az elsődleges termelés mértékét. A fennmaradó biogén elemek általában elegendő mennyiségben vannak a vízben, és nem befolyásolják az eutrofizációs folyamatokat. A tavak esetében a korlátozó elem leggyakrabban a foszfor, a vízfolyásoknál pedig a nitrogén.
Egy víztest bizonyos trofitási szinthez való hozzárendelése a szervesanyag-bevitel szerint történik. Mivel a megadott
A város ökológiája
A gyakorlatban nehéz ellenőrizni a paramétert, a vízi ökoszisztéma egyéb, a tározó trofikus állapotához szorosan kapcsolódó jellemzőit használják a trofikus szint indikátoraként. Ezeket a jellemzőket indikátoroknak nevezzük. A modern gyakorlatban leggyakrabban az indikátorokat a tápanyagbevitel, a tápanyag-koncentráció a víztestben, a hipolimnion oxigénhiányának mértéke, a víz átlátszósága és a fitoplankton biomasszája mutatóiként használják. A legtöbb vízi ökoszisztémában a fitoplankton a fő elsődleges termelője. Ezért a legtöbb víztest ökológiai állapotát a fitoplankton határozza meg, és számos fizikai, kémiai és biológiai környezeti tényezőtől függ.
Az eutrofizáció fizikai tényezői.Megvilágítás. Az elsődleges termelés megvilágítástól való függése az alábbi ábrán látható rizs. 3.18. A fény vízoszlopba való behatolását számos tényező határozza meg. A beeső fényt maga a víz és a benne oldott színes anyagok elnyelik, a vízben lebegő anyagok pedig szétszórják. Azt a mélységet, amelynél a megvilágítás a felületi megvilágítás 5%-a, eufotikus horizontnak nevezzük. Az eufotikus horizont felett van az eufotikus zóna. Az elsődleges termelés mélységi változása a megvilágítás változásától függ. A nyári hónapokban a maximális termelékenység mélységben történő eltolódása lehetséges. Ez a felszín túlzott megvilágításával magyarázható, ami a fitoplankton gátlásához vezet, aminek következtében a mélyebb rétegekben jönnek létre a létezésének legjobb feltételei.
Hőfok hatással van az eutrofizáció fizikai és biológiai folyamataira. Meghatározza a víz oxigénnel való telítettségének fokát, a hőmérsékleti profil befolyásolja a függőleges turbulencia intenzitását, és így befolyásolja a tápanyagok átvitelét a közeli területekről az epilimnionba. A hőmérséklet az elsődleges termelés értékét is befolyásolja (3.19. ábra). Az optimális hőmérséklet értéke az élőlények típusától függően változik, de a legtöbb esetben 20-25 ° C tartományba esik.
A víztestek ökológiai állapota nagymértékben összefügg az öntisztulási folyamatokkal - ez a természeti rezervátum a vizek eredeti tulajdonságainak és összetételének helyreállítására.
Az öntisztulás fő folyamatai a következőkhöz vezetnek:
- szennyező anyagok kémiai és különösen biokémiai oxidáció eredményeként ártalmatlan vagy kevésbé káros anyagokká történő átalakulása (átalakítása);
- relatív tisztítás - a szennyező anyagok átvitele a vízoszlopból a fenéküledékekbe, amelyek a jövőben másodlagos vízszennyezés forrásaként szolgálhatnak;
- a párolgás következtében a víztesten kívüli szennyező anyagok eltávolítása, a vízoszlopból gázok kibocsátása vagy a hab szél eltávolítása.
A víz öntisztulási folyamatában a legnagyobb szerepet a szennyező anyagok átalakulása játssza. Olyan nem konzervatív szennyező anyagokra terjed ki, amelyek koncentrációja a víztestekben végbemenő kémiai, biokémiai és fizikai folyamatok következtében változik. A nem konzervatívak főleg szerves és biogén anyagok. Az átalakulható szennyezőanyag oxidációjának intenzitása elsősorban ennek az anyagnak a tulajdonságaitól, a víz hőmérsékletétől, valamint a víztest oxigénellátásának feltételeitől függ.
A hőmérsékleti viszonyok három nyári hónap átlagos vízhőmérsékletéből becsülhetők, ami megfelelően tükrözi a teljes meleg időszak viszonyait (Oroszország folyóin a víz hőmérséklete a téli hónapokban közel változatlan, 0°C közelében marad). E mutató szerint a folyók és víztározók három csoportba sorolhatók: 15°C alatti, 15-20°C és 20°C feletti hőmérsékletűek.
Az oxigénellátás feltételeit elsősorban a vízkeveredés intenzitása és időtartama határozza meg, ami meglehetősen szoros összefüggésben van a nyárral.
A folyókban a vízkeveredés intenzitását hozzávetőlegesen a terep jellegétől függően becsülik, amelyen átfolynak, tavak és tározók esetében pedig a g sekélyvíz együtthatóval, a vízfelület területétől és a tározó átlagos mélységétől függően. E kritériumok szerint a folyók és tározók 4 csoportba sorolhatók: erős, jelentős, mérsékelt és gyenge keveredésű. A hőmérsékleti és keveredési viszonyok kombinációja szerint a felszíni vizekben a szennyező anyagok átalakulásának 4 kategóriáját különböztetjük meg: kedvező, közepes, kedvezőtlen és rendkívül kedvezőtlen. A víz öntisztulásának értékelése ezekkel a mutatókkal elfogadhatatlan sem a legnagyobb transzonális folyóknál (Volga, Jeniszej, Lena stb.), sem a kis folyóknál (500-1000 km2-nél kisebb medenceterülettel), mivel a bennük lévő víz hőmérséklete és a keveredés körülményei nagyon eltérnek a háttérértékektől.
A vizek öntisztulásában fontos szerepet játszik a szennyezőanyag-tartalom hígításának fizikai folyamata is, amelyek koncentrációja a folyóvízben a folyó vízhozamának növekedésével csökken. A hígítás szerepe nemcsak a szennyező anyagok koncentrációjának csökkentése, hanem a szennyező anyagok biokémiai lebontásáért felelős vízi élőlények mérgezésének (toxikózisának) a valószínűsége is. A szennyező anyagok hígítási feltételeinek mutatója egy folyó esetében az átlagos éves vízhozam, egy tározó esetében pedig a belefolyó mellékfolyók teljes vízhozama. E mutató szerint az összes folyót és tározót 6 csoportra osztják (100-nál kisebb és 10 000 m3/s-nál nagyobb vízhozamokkal). A két legfontosabb feltétel - a szennyező anyagok átalakulása és a vízhozam - összekapcsolásával megközelítőleg megbecsülhető a felszíni vizek szennyező anyagoktól való öntisztulási feltételei, és 5 kategóriába sorolhatók: a "legkedvezőbbtől" a "rendkívül kedvezőtlenig". Az öntisztulás feltételeit, a transzonális folyók hígítását is figyelembe véve, minden folyószakaszra egyedileg számítottuk ki. A gyenge hígítóképességgel jellemezhető közepes és nagy folyók felső folyása a „rendkívül kedvezőtlen” öntisztulási feltételekkel rendelkező folyók közé sorolható.
Az oroszországi felszíni vizek szennyezőanyag-átalakulásának feltételeiben bizonyos térbeli törvényszerűségek vannak. Így a "rendkívül kedvezőtlen" adottságú víztestek alacsonyan fekvő tundra és erdő-tundra területeken helyezkednek el. Valamennyi mélytengeri tava (Ladoga, Onega, Bajkál stb.) és a különösen lassú vízcserével rendelkező tározó ugyanabba a csoportba tartozik. Az átalakuláshoz „kedvező” feltételekkel rendelkező területek pedig a Közép-Oroszország és a Volga-felvidékre, az Észak-Kaukázus lábánál találhatók.
Figyelembe véve a szennyezés hígulását, Oroszország legtöbb közepes és szinte minden kis folyóját "rendkívül kedvezőtlen" feltételek jellemzik az öntisztuláshoz. Az öntisztulás „legkedvezőbb” feltételeit az Ob, Jenisei, Lena és Amur folyók szakaszai jellemzik, amelyek a legmagasabb víztartalom-kategóriába (több mint 10 000 m3/s) esnek a középső vízhőmérsékleten ( 15–20°C), valamint a Volga alsó folyása 20°C feletti hőmérséklettel. Ugyanezen kategóriájú feltételeknek vannak tározói: Volgogradskoe, Tsimlyanskoe, Nizhnekamskoe.
A folyók és tározók öntisztulási körülményei közötti területi különbségek elemzése lehetővé teszi a szennyező anyagok bejutása miatti szennyeződésük veszélyének közelítő becslését. Ez pedig alapul szolgálhat a városi szennyvízkibocsátás korlátozásának mértékének meghatározásához, valamint a felszíni vizekbe jutó szennyezőanyag-kibocsátás csökkentésének mértékére vonatkozó ajánlások kidolgozásához.
A negatív természeti tényezők közé tartoznak a meredek lejtők és az elöntött területek, amelyek instabilok a további technogén terhelésre. Negatív technogén tényezőknek kell tekinteni a terület egyes területeken tapasztalható magas szennyezettségét, a szennyezett és nem megfelelően tisztított vízfolyások hatását a lakóterületekről, ipari övezetekből és vállalkozásokból, amelyek befolyásolják a víztestek minőségét. Ebből következően a víztestek állapota nem felel meg a kulturális és közösségi létesítményekkel szemben támasztott követelményeknek. Emellett szinte az egész területre jellemző a túlzott légköri légszennyezettség az autópályák mentén.
II. A víztestek, mint a tájgeokémiai rendszerek természetes és természeti-technogén elemei, a legtöbb esetben a mobil technogén anyagok nagy részének lefolyási felhalmozódásának végső láncszemei. A tájgeokémiai rendszerekben az anyagok a magasabb szintekről az alacsonyabb hipszometrikus szintekre jutnak felszíni és földalatti lefolyással, és fordítva (alacsonyabbról a magasabb szintre) - légköri áramlásokkal és csak bizonyos esetekben élőanyagáramlással (pl. a rovarok tározóiból történő tömeges távozás során a lárvafejlődési szakasz befejeződése, a vízben való elhaladás stb.)
A kezdeti, legmagasabban elhelyezkedő (például helyi vízgyűjtő felületeket elfoglaló) tájelemek geokémiailag önállóak, a szennyező anyagok bejutása korlátozott, kivéve a légkörből való bejutást. A geokémiai rendszer alsó szakaszait alkotó tájelemek (lejtőkön és domborzati mélyedésekben találhatók) geokémiailag alárendelt vagy heteronóm elemek, amelyek a légkörből beáramló szennyező anyagokkal együtt befogadják a felszínen és a talajjal érkező szennyező anyagok egy részét. magasabban fekvő táji kapcsolatokból származó vizek -geokémiai kaszkád. Ennek kapcsán a vízgyűjtőn a természetes környezetben való vándorlás következtében keletkező szennyező anyagok előbb-utóbb elsősorban felszíni és talajvízi lefolyással kerülnek a víztestekbe, fokozatosan felhalmozódva.
5 A víz öntisztításának főbb folyamatai egy víztestben
A tározókban lévő víz öntisztulása egymással összefüggő hidrodinamikai, fizikai-kémiai, mikrobiológiai és hidrobiológiai folyamatok összessége, amelyek a víztest eredeti állapotának helyreállításához vezetnek.
A fizikai tényezők közül kiemelt jelentőségű a beérkező szennyeződések hígítása, feloldása, keveredése. A jó keveredést és a lebegőanyag-koncentráció csökkentését a folyók gyors áramlása biztosítja. Hozzájárul a víztestek öntisztulásához az oldhatatlan üledékek fenekére való ülepedéssel, valamint a szennyezett vizek ülepítésével. A mérsékelt éghajlatú területeken a folyó a szennyezés helyétől 200-300 km-re, a Távol-Északon pedig 2 ezer km-re megtisztítja magát.
A víz fertőtlenítése a nap ultraibolya sugárzásának hatására történik. A fertőtlenítés hatását az ultraibolya sugárzásnak a fehérjekolloidokra és a mikrobiális sejtek protoplazmájának enzimjeire, valamint a spóraszervezetekre és vírusokra gyakorolt közvetlen pusztító hatása éri el.
A víztestek öntisztulásának kémiai tényezői közül meg kell jegyezni a szerves és szervetlen anyagok oxidációját. A víztest öntisztulását gyakran a könnyen oxidálódó szerves anyagokhoz vagy az összes szervesanyag-tartalomhoz viszonyítva értékelik.
A tározó egészségügyi rendszerét elsősorban a benne oldott oxigén mennyisége jellemzi. Az első és második típusú tározók esetében az év bármely szakában legalább 4 mg-ot kell meghaladnia 1 liter vízben. Az első típusba tartoznak a vállalkozások ivóvízellátására használt víztestek, a másodikba - úszásra, sportrendezvényekre, valamint a települések határain belül találhatók.
A tározó öntisztulásának biológiai tényezői az algák, a penészgombák és az élesztőgombák. A fitoplankton azonban nem mindig hat pozitívan az öntisztulási folyamatokra: bizonyos esetekben a kékalgák mesterséges tározókban történő tömeges kifejlődése önszennyezési folyamatnak tekinthető.
Az állatvilág képviselői is hozzájárulhatnak a víztestek öntisztulásához a baktériumoktól és vírusoktól. Így az osztriga és néhány más amőba adszorbeálja a bélrendszert és más vírusokat. Minden puhatestű naponta több mint 30 liter vizet szűr meg.
A tározók tisztasága elképzelhetetlen növényzetük védelme nélkül. Csak az egyes tározók ökológiájának mélyreható ismerete, a benne lakó különféle élőlények fejlődésének hatékony ellenőrzése alapján érhetők el pozitív eredmények, biztosítható a folyók, tavak és tározók átláthatósága és magas biológiai termelékenysége.
Más tényezők is hátrányosan befolyásolják a víztestek öntisztulási folyamatait. A víztestek vegyi szennyezése ipari szennyvízzel, biogén elemekkel (nitrogén, foszfor stb.) gátolja a természetes oxidációs folyamatokat és elpusztítja a mikroorganizmusokat. Ugyanez vonatkozik a hőerőművek termikus szennyvíz elvezetésére is.
Többlépcsős, esetenként hosszan tartó folyamat - öntisztulás az olajtól. Természetes körülmények között a víz olajból történő öntisztításának fizikai folyamatainak komplexuma számos összetevőből áll: párolgás; csomók leülepedése, különösen az üledékkel és porral túlterhelteknél; a vízoszlopban lebegő csomók tapadása; lebegő csomók, amelyek filmet képeznek víz és levegő zárványaival; a szuszpendált és oldott olaj koncentrációjának csökkentése az ülepedés, lebegtetés és tiszta vízzel való keveredés következtében. Ezeknek a folyamatoknak az intenzitása egy adott olajtípus tulajdonságaitól (sűrűség, viszkozitás, hőtágulási együttható), a vízben lévő kolloidok jelenlététől, a lebegő és magával ragadó plankton részecskéktől stb., a levegő hőmérsékletétől és a napfénytől függ.
6 Intézkedések a víztest öntisztulási folyamatainak fokozására
A víz öntisztulása a természetben a víz körforgásának nélkülözhetetlen láncszeme. Bármilyen típusú szennyezés a víztestek öntisztulása során végül kiderül, hogy salakanyagok és az azokkal táplálkozó mikroorganizmusok, növények és állatok elhalt testei formájában koncentrálódnak, amelyek felhalmozódnak az alján lévő iszaptömegben. Degradálódnak a víztestek, amelyekben a természetes környezet már nem tud megbirkózni a beáramló szennyező anyagokkal, ennek oka elsősorban az élővilág összetételének megváltozása és a táplálékláncok, elsősorban a víztest mikrobapopulációjának zavarai. Az ilyen víztestekben az öntisztulási folyamatok minimálisak vagy teljesen leállnak.
Az ilyen változásokat csak a hulladékmennyiség-képződés és a szennyezőanyag-kibocsátás mérséklését elősegítő tényezők célzott befolyásolásával lehet megállítani.
A feladatsor csak a víztestek természetes környezetének helyreállítását célzó szervezési intézkedésrendszer és mérnöki, rekultivációs munkák megvalósításával oldható meg.
A víztestek helyreállításakor a szervezési intézkedésrendszer és a mérnöki, meliorációs munkák megvalósítását célszerű a vízgyűjtő rendezésével kezdeni, majd elvégezni a víztest tisztítását, ezt követi a parti és ártéri területek rendezése. .
A folyamatban lévő környezetvédelmi intézkedések, valamint a vízgyűjtőn folyó mérnöki és rekultivációs munkák fő célja a hulladékkeletkezés csökkentése, valamint a szennyező anyagok jogosulatlan kibocsátásának megakadályozása a vízgyűjtő domborzatára, melyhez az alábbi intézkedések valósulnak meg: hulladékkeletkezési arányosítási rendszer bevezetése; környezeti ellenőrzés megszervezése a termelési és fogyasztási hulladékgazdálkodás rendszerében; a termelési és fogyasztási hulladékok létesítményeinek és helyszíneinek leltározása; a bolygatott földek rekultivációja és rendezése; díjak szigorítása a szennyező anyagok jogosulatlan terepre történő kibocsátása esetén; hulladékszegény és hulladékmentes technológiák és víz-újrahasznosító rendszerek bevezetése.
A part menti és ártéri területeken végzett környezetvédelmi intézkedések és munkák magukban foglalják a felszín kiegyenlítését, a rézsűk egyengetését vagy teraszozását; hidrotechnikai és rekreációs építmények létesítése, partok megerősítése, stabil gyeptakaró és fa- és cserjenövényzet helyreállítása, amelyek ezt követően megakadályozzák az eróziós folyamatokat. Tereprendezési munkákat végeznek a víztest természetes komplexumának helyreállítására és a felszíni lefolyás nagy részének a felszín alatti horizontba történő átvezetésére annak megtisztítása érdekében, a parti zóna kőzeteit és az ártéri területeket hidrokémiai gátként használva.
Számos víztest partja szennyezett, a vizek vegyszerekkel, nehézfémekkel, olajtermékekkel, lebegő törmelékkel szennyezettek, egy részük eutrofizálódott, feliszapolódott. Az ilyen víztestekben az öntisztulási folyamatok stabilizálása, aktiválása speciális mérnöki és rekultivációs beavatkozás nélkül lehetetlen.
A mérnöki és rekultivációs intézkedések, valamint a környezetvédelmi munkák célja a víztestekben olyan feltételek megteremtése, amelyek biztosítják a különböző víztisztító létesítmények hatékony működését, valamint mindkét csatornán kívüli szennyezőforrás negatív hatásának megszüntetésére, csökkentésére irányuló munkák elvégzése. és a csatorna eredete.
