Procesy samočistenia prírodných vôd. Samočistenie

Jednou z najcennejších vlastností prírodných vôd je ich schopnosť samočistenia. Samočistenie vôd je obnovenie ich prirodzených vlastností v riekach, jazerách a iných vodných útvaroch, ktoré sa prirodzene vyskytujú v dôsledku vzájomne súvisiacich fyzikálno-chemických, biochemických a iných procesov (turbulentná difúzia, oxidácia, sorpcia, adsorpcia atď.). Schopnosť samočistenia riek a jazier úzko závisí od mnohých ďalších prírodných faktorov, najmä od fyzikálnych a geografických podmienok, slnečného žiarenia, aktivity mikroorganizmov vo vode, vplyvu vodnej vegetácie a najmä hydrometeorologického režimu. Najintenzívnejšie samočistenie vody v nádržiach a tokoch sa vykonáva v teplom období roka, kedy je biologická aktivita vo vodných ekosystémoch najvyššia. Rýchlejšie tečie na riekach s rýchlym prúdom a hustými húštinami tŕstia, tŕstia a orobinca pozdĺž ich brehov, najmä v lesostepných a stepných zónach krajiny. Úplná výmena vody v riekach trvá v priemere 16 dní, močiare - 5 rokov, jazerá - 17 rokov.

K poklesu koncentrácie anorganických látok znečisťujúcich vodné útvary dochádza neutralizáciou kyselín a zásad v dôsledku prirodzeného pufrovania prírodných vôd, tvorby ťažko rozpustných zlúčenín, hydrolýzy, sorpcie a sedimentácie. Chemickou a biochemickou oxidáciou sa znižuje koncentrácia organických látok a ich toxicita. Tieto prirodzené spôsoby samočistenia sa odrážajú v uznávaných spôsoboch čistenia znečistených vôd v priemysle a poľnohospodárstve.

Pre udržanie potrebnej prirodzenej kvality vody v nádržiach a tokoch má veľký význam rozmiestnenie vodnej vegetácie, ktorá plní úlohu akéhosi biofiltra. Vysoká čistiaca sila vodných rastlín je široko využívaná v mnohých priemyselných podnikoch u nás aj v zahraničí. Na to sú vytvorené rôzne umelé sedimentačné nádrže, v ktorých je vysadená jazerná a močiarna vegetácia, ktorá dobre čistí znečistenú vodu.

V posledných rokoch sa rozšírilo umelé prevzdušňovanie – jeden z účinných spôsobov čistenia znečistených vôd, kedy sa pri nedostatku kyslíka rozpusteného vo vode prudko zníži samočistiaci proces. Na tento účel sa v nádržiach a potokoch alebo na prevzdušňovacích staniciach pred vypúšťaním znečistenej vody inštalujú špeciálne prevzdušňovače.

Ochrana vodných zdrojov pred znečistením.

Ochrana vodných zdrojov spočíva v zákaze vypúšťania neupravených vôd do nádrží a tokov, vytváraní ochranných pásiem vôd, podpore samočistiacich procesov vo vodných útvaroch, udržiavaní a zlepšovaní podmienok pre tvorbu povrchových a podzemných vôd v povodiach.

Pred niekoľkými desaťročiami sa rieky vďaka svojej samočistiacej funkcii vyrovnali s čistením vody. Teraz sa v najľudnatejších oblastiach krajiny v dôsledku výstavby nových miest a priemyselných podnikov nachádzajú miesta na využívanie vody tak husto, že miesta vypúšťania odpadových vôd a odbery vody sú často prakticky blízko. Preto sa vývoju a implementácii efektívnych metód čistenia a dočistenia odpadových vôd, čistenia a neutralizácie vodovodnej vody venuje čoraz väčšia pozornosť. V niektorých podnikoch zohrávajú operácie súvisiace s vodou čoraz dôležitejšiu úlohu. Obzvlášť vysoké sú náklady na zásobovanie vodou, čistenie a likvidáciu odpadových vôd v celulózo-papierenskom, ťažobnom a petrochemickom priemysle.

Sekvenčné čistenie odpadových vôd v moderných podnikoch zahŕňa primárne, mechanické čistenie (ľahko sa odstraňujú usadzujúce sa a plávajúce látky) a sekundárne, biologické (odstraňujú sa biologicky rozložiteľné organické látky). V tomto prípade sa vykonáva koagulácia - na vyzrážanie suspendovaných a koloidných látok, ako aj fosforu, adsorpcia - na odstránenie rozpustených organických látok a elektrolýza - na zníženie obsahu rozpustených látok organického a minerálneho pôvodu. Dezinfekcia odpadových vôd sa vykonáva ich chlórovaním a ozonizáciou. Dôležitým prvkom technologického procesu čistenia je odstraňovanie a dezinfekcia vzniknutého kalu. V niektorých prípadoch je konečnou operáciou destilácia vody.

Najmodernejšie moderné čistiarne zabezpečujú uvoľňovanie odpadových vôd z organického znečistenia iba o 85 - 90% a iba v niektorých prípadoch - o 95%. Preto je aj po vyčistení potrebné riediť ich 6-12-násobne a často ešte viac čistou vodou, aby sa zachovalo normálne fungovanie vodných ekosystémov. Faktom je, že prirodzená samočistiaca schopnosť nádrží a tokov je veľmi malá. K samočisteniu dochádza iba vtedy, ak sú vypúšťané vody úplne vyčistené a vo vodnom útvare sú zriedené vodou v pomere 1:12-15. Ak sa však do nádrží a vodných tokov dostávajú veľké objemy odpadových vôd a ešte viac nečistené, postupne sa stráca stabilná prirodzená rovnováha vodných ekosystémov a narúša sa ich normálne fungovanie.

V poslednej dobe sa vyvíjajú a realizujú stále efektívnejšie spôsoby čistenia a dočistenia odpadových vôd po ich biologickom čistení s využitím najnovších spôsobov čistenia odpadových vôd: radiačná, elektrochemická, sorpčná, magnetická atď., oblasť ochrany vôd pred znečistením.

Oveľa rozsiahlejšie by sa malo využívať dodatočné čistenie vyčistených odpadových vôd na poliach poľnohospodárskych závlah. Pri dodatočnom čistení odpadových vôd na ZPO sa nevynakladajú finančné prostriedky na ich priemyselné dočistenie, vytvára sa možnosť prijímať ďalšie poľnohospodárske produkty, výrazne sa šetrí voda, keďže sa znižuje príjem sladkej vody na zavlažovanie a dochádza k nie je potrebné míňať vodu na riedenie odpadových vôd. Keď sa na ZPO používa mestská odpadová voda, živiny a mikroprvky v nej obsiahnuté sú absorbované rastlinami rýchlejšie a úplnejšie ako umelé minerálne hnojivá.

Jednou z dôležitých úloh je aj prevencia znečisťovania vodných plôch pesticídmi a pesticídmi. To si vyžaduje urýchlenie realizácie protieróznych opatrení, vytváranie pesticídov, ktoré by sa rozložili v priebehu 1-3 týždňov bez zachovania toxických zvyškov v kultúre. Kým sa tieto problémy nevyriešia, je potrebné obmedziť poľnohospodárske využívanie pobrežných oblastí pozdĺž vodných tokov alebo v nich nepoužívať pesticídy. Väčšiu pozornosť si vyžaduje aj vytváranie pásiem ochrany vôd.

Pri ochrane vodných zdrojov pred znečistením má veľký význam zavedenie poplatku za vypúšťanie odpadových vôd, vytváranie integrovaných regionálnych schém spotreby vody, odvádzania vody a čistenia odpadových vôd a automatizácia kontroly kvality vody vo vodných zdrojoch. Je potrebné poznamenať, že integrované okresné schémy umožňujú prejsť na opätovné použitie a opätovné použitie vody, prevádzku čistiarní spoločných pre okres, ako aj automatizáciu procesov riadenia prevádzky vodovodu a kanalizácie.

Pri prevencii znečisťovania prírodných vôd je dôležitá úloha ochrany hydrosféry, pretože negatívne vlastnosti, ktoré hydrosféra získa, nielenže modifikujú vodný ekosystém a znižujú jeho hydrobiologické zdroje, ale ničia aj suchozemské ekosystémy, jeho biologické systémy a tiež litosféru. .

Je potrebné zdôrazniť, že jedným z radikálnych opatrení na boj proti znečisteniu je prekonať zakorenenú tradíciu považovať vodné útvary za zberače odpadových vôd. Ak je to možné, malo by sa zabrániť odberu vody alebo vypúšťaniu odpadových vôd v rovnakých tokoch a nádržiach.

Ochrana ovzdušia a pôdy.

Zvlášť chránené prírodné oblasti. Ochrana flóry a fauny.

efektívna forma ochrana prírodných ekosystémov, ako aj biotické spoločenstvá sú osobitne chránené prírodné oblasti. Umožňujú vám uložiť štandardy (vzorky) nedotknutých biogeocenóz, a to nielen na niektorých exotických, vzácnych miestach, ale aj vo všetkých typických prírodných zónach Zeme.

TO osobitne chránené prírodné oblasti(SPNA) zahŕňa plochy pôdy alebo vodnej plochy, ktoré sú pre svoj environmentálny a iný význam rozhodnutiami vlády úplne alebo čiastočne vyňaté z hospodárskeho využívania.

Zákon o chránených územiach prijatý vo februári 1995 ustanovil tieto kategórie týchto území: a) štátne prírodné rezervácie vrátane. biosférický; b) národné parky; c) prírodné parky; d) štátne prírodné rezervácie; e) prírodné pamiatky; f) dendrologické parky a botanické záhrady.

Rezervovať- ide o zákonom osobitne chránený priestor (územie alebo vodná plocha), ktorý je v záujme zachovania prírodného komplexu v prirodzenom stave úplne vyňatý z bežného hospodárskeho využívania. V rezerváciách je povolená len vedecká, bezpečnostná a kontrolná činnosť.

Dnes je v Rusku 95 prírodných rezervácií s celkovou rozlohou 310 tisíc metrov štvorcových. km, čo je asi 1,5 % z celého územia Ruska. Na neutralizáciu technogénneho vplyvu priľahlých území, najmä v oblastiach s rozvinutým priemyslom, sa okolo rezervácií vytvárajú chránené územia.

Biosférické rezervácie (BR) plnia štyri funkcie: zachovanie genetickej diverzity našej planéty; vedenie vedeckého výskumu; sledovanie základného stavu biosféry (monitorovanie životného prostredia); environmentálna výchova a medzinárodná spolupráca.

Je zrejmé, že funkcie BR sú širšie ako funkcie akéhokoľvek iného typu chránených prírodných území. Slúžia ako akési medzinárodné štandardy, štandardy životného prostredia.

Na Zemi bola teraz vytvorená jednotná globálna sieť viac ako 300 biosférických rezervácií (11 v Rusku). Všetky pracujú podľa koordinovaného programu UNESCO a neustále monitorujú zmeny v prírodnom prostredí pod vplyvom antropogénnych aktivít.

národný park- rozsiahle územie (od niekoľkých tisíc do niekoľkých miliónov hektárov), ktoré zahŕňa tak plne chránené územia, ako aj územia určené na určité druhy hospodárskej činnosti.

Ciele vytvárania národných parkov sú: 1) environmentálne (zachovanie prírodných ekosystémov); 2) vedecké (vývoj a implementácia metód na zachovanie prírodného komplexu v podmienkach hromadného vstupu návštevníkov) a 3) rekreačné (regulovaný cestovný ruch a rekreácia ľudí).

V Rusku je 33 národných parkov s celkovou rozlohou asi 66,5 tisíc metrov štvorcových. km.

Prírodný park- územie, ktoré má osobitnú ekologickú a estetickú hodnotu a slúži na organizovanú rekreáciu obyvateľstva.

Rezervovať- prírodný komplex, ktorý je určený na ochranu jedného alebo viacerých druhov živočíchov alebo rastlín s obmedzeným využitím iných. Nachádzajú sa tu krajinné, lesné, ichtyologické (ryby), ornitologické (vtáctvo) a iné druhy rezervácií. Zvyčajne po obnovení hustoty populácie chránených druhov živočíchov alebo rastlín sa rezervácia uzavrie a povolí sa ten či onen druh hospodárskej činnosti. V Rusku dnes existuje viac ako 1 600 štátnych prírodných rezervácií s celkovou rozlohou viac ako 600 tisíc metrov štvorcových. km.

prírodná pamiatka- jednotlivé prírodné objekty, ktoré sú jedinečné a nereprodukovateľné, majú vedeckú, estetickú, kultúrnu alebo vzdelávaciu hodnotu. Môžu to byť veľmi staré stromy, ktoré boli „svedkami“ nejakých historických udalostí, jaskyne, skaly, vodopády a pod. V Rusku ich je okolo 8 tisíc, pričom na území, kde sa pamätník nachádza, prebieha akákoľvek činnosť, ktorá ich môže zničiť. je zakázané.

Dendrologické parky a botanické záhrady sú zbierky stromov a kríkov, ktoré vytvoril človek za účelom zachovania biodiverzity a obohatenia flóry, ako aj v záujme vedy, štúdia, kultúrno-vzdelávacej práce. Často vykonávajú práce súvisiace s introdukciou a aklimatizáciou nových rastlín.

Za porušenie režimu osobitne chránených prírodných oblastí ruská legislatíva stanovuje správnu a trestnoprávnu zodpovednosť. Vedci a odborníci zároveň dôrazne odporúčajú výrazné zvýšenie výmery osobitne chránených území. Napríklad v Spojených štátoch je ich plocha viac ako 7% územia krajiny.

Riešenie environmentálnych problémov a následne perspektívy trvalo udržateľného rozvoja civilizácie sú do značnej miery spojené s kompetentným využívaním obnoviteľných zdrojov a rôznych funkcií ekosystémov a ich manažmentom. Toto smerovanie je najdôležitejšou cestou pre dostatočne dlhé a relatívne nevyčerpateľné využívanie prírody spojené so zachovaním a udržaním stability biosféry, a tým aj životného prostredia človeka.

Každý druh je jedinečný. Obsahuje informácie o vývoji flóry a fauny, ktoré majú veľký vedecký a aplikačný význam. Keďže všetky možnosti využitia daného organizmu v dlhodobom horizonte sú často nepredvídateľné, celý genofond našej planéty (snáď s výnimkou niektorých patogénnych organizmov nebezpečných pre človeka) podlieha prísnej ochrane. Potreba chrániť genofond z hľadiska koncepcie trvalo udržateľného rozvoja („koevolúcia“) nie je diktovaná ani tak ekonomickými, ako skôr morálnymi a etickými úvahami. Len ľudstvo neprežije.

Je užitočné pripomenúť si jeden z environmentálnych zákonov B. Commonera: "Príroda vie najlepšie!" Donedávna nepredvídané možnosti využitia genofondu živočíchov dnes ukazuje bionika, vďaka ktorej dochádza k početným vylepšeniam inžinierskych štruktúr založených na štúdiu stavby a funkcií orgánov voľne žijúcich živočíchov. Zistilo sa, že niektoré bezstavovce (mäkkýše, huby) majú schopnosť akumulovať veľké množstvo rádioaktívnych prvkov a pesticídov. Vďaka tomu môžu byť bioindikátormi znečistenia životného prostredia a pomôcť ľuďom vyriešiť tento dôležitý problém.

Ochrana genofondu rastlín. Ochrana genofondu rastlín je integrálnou súčasťou všeobecného problému ochrany PSO a je súborom opatrení na zachovanie celej druhovej diverzity rastlín – nositeľov dedičného dedičstva produkčných alebo vedecky alebo prakticky cenných vlastností.

Je známe, že pod vplyvom prirodzeného výberu a prostredníctvom sexuálneho rozmnožovania jedincov v genofonde každého druhu alebo populácie sa hromadia najužitočnejšie vlastnosti pre daný druh; sú v génových kombináciách. Preto sú úlohy využívania prírodnej flóry veľmi dôležité. Naše moderné obilniny, ovocie, zelenina, bobuľoviny, krmoviny, priemyselné, okrasné plodiny, ktorých centrá pôvodu založil náš vynikajúci krajan N.I. Vavilov, vedú svoju genealógiu buď od divokých predkov, alebo sú výtvormi vedy, ale založené na prirodzených génových štruktúrach. Využitím dedičných vlastností divo rastúcich rastlín sa získali úplne nové druhy úžitkových rastlín. Prostredníctvom hybridnej selekcie vznikli viacročné hybridy pšenice a obilných krmovín. Podľa vedcov možno pri výbere poľnohospodárskych plodín z flóry Ruska použiť asi 600 druhov divých rastlín.

Ochrana genofondu rastlín sa uskutočňuje vytváraním rezervácií, prírodných parkov, botanických záhrad; tvorba genofondu miestnych a introdukovaných druhov; štúdium biológie, ekologických potrieb a konkurencieschopnosti rastlín; ekologické hodnotenie biotopu rastlín, prognózy jeho zmien v budúcnosti. Vďaka rezervám sa zachovali borovice Pitsunda a Eldar, pistácie, tis, buxus, rododendron, ženšen atď.

Ochrana genofondu zvierat. Zmena životných podmienok pod vplyvom ľudskej činnosti, sprevádzaná priamym prenasledovaním a vyhladzovaním zvierat, vedie k ochudobňovaniu ich druhovej skladby a znižovaniu početnosti mnohých druhov. V roku 1600 Na planéte bolo približne 4230 druhov cicavcov, v súčasnosti 36 druhov zmizlo a 120 druhom hrozí vyhynutie. Z 8684 druhov vtákov 94 zmizlo a 187 je ohrozených. Situácia s poddruhmi nie je o nič lepšia: od roku 1600 zmizlo 64 poddruhov cicavcov a 164 poddruhov vtákov, ohrozených je 223 poddruhov cicavcov a 287 poddruhov vtákov.

Ochrana ľudského genofondu. Na tento účel boli vytvorené rôzne vedecké smery, ako napríklad:

1) ekotoxikológia- odvetvie toxikológie (náuka o jedoch), ktorá študuje zloženie zložiek, vlastnosti distribúcie, biologické pôsobenie, aktiváciu, deaktiváciu škodlivých látok v životnom prostredí;

2) lekárske genetické poradenstvo v špeciálnych zdravotníckych zariadeniach zisťovať povahu a následky pôsobenia ekotoxikantov na genetický aparát človeka s cieľom porodiť zdravé potomstvo;

3) skríning- výber a testovanie mutagenity a karcinogenity environmentálnych faktorov (ľudské prostredie).

Environmentálna patológia- náuka o ľudských chorobách, pri výskyte a rozvoji ktorých vedúcu úlohu zohrávajú nepriaznivé faktory prostredia v kombinácii s inými patogénnymi faktormi.

Hlavné smery ochrany životného prostredia.

Regulácia kvality životného prostredia. Ochrana atmosféry, hydrosféry, litosféry, biotických spoločenstiev. Zariadenia a technológie na ochranu životného prostredia.

Samočistenie vody v nádržiach je súbor navzájom súvisiacich hydrodynamických, fyzikálno-chemických, mikrobiologických a hydrobiologických procesov vedúcich k obnove pôvodného stavu vodného útvaru.

Spomedzi fyzikálnych faktorov má prvoradý význam riedenie, rozpúšťanie a miešanie prichádzajúcich kontaminantov. Dobré premiešanie a zníženie koncentrácií nerozpustených látok je zabezpečené rýchlym tokom riek. Prispieva k samočisteniu vodných plôch usadzovaním na dne nerozpustných sedimentov, ako aj usadzovaním znečistených vôd. V zónach s miernym podnebím sa rieka čistí po 200 - 300 km od miesta znečistenia a na Ďalekom severe - po 2 000 km.

K dezinfekcii vody dochádza pod vplyvom ultrafialového žiarenia zo slnka. Účinok dezinfekcie sa dosahuje priamym deštruktívnym účinkom ultrafialových lúčov na proteínové koloidy a enzýmy protoplazmy mikrobiálnych buniek, ako aj spórové organizmy a vírusy.

Z chemických faktorov samočistenia vodných útvarov treba poznamenať oxidáciu organických a anorganických látok. Samočistenie vodného útvaru sa často hodnotí vo vzťahu k ľahko oxidovateľnej organickej hmote alebo z hľadiska celkového obsahu organických látok.

Hygienický režim nádrže je charakterizovaný predovšetkým množstvom kyslíka rozpusteného v nej. V nádržiach pre nádrže prvého a druhého typu by mala kedykoľvek počas roka poraziť najmenej 4 mg na 1 liter vody. Prvý typ zahŕňa vodné útvary používané na zásobovanie podnikov pitnou vodou, druhý - využívaný na plávanie, športové podujatia, ako aj útvary nachádzajúce sa na hraniciach sídiel.

K biologickým faktorom samočistenia nádrže patria riasy, plesne a kvasinkové huby. Fytoplanktón však nemá vždy pozitívny vplyv na samočistiace procesy: v niektorých prípadoch možno masový rozvoj modrozelených rias v umelých nádržiach považovať za proces samoznečistenia.

Zástupcovia živočíšneho sveta môžu tiež prispieť k samočisteniu vodných plôch od baktérií a vírusov. Ustrica a niektoré ďalšie améby teda adsorbujú črevné a iné vírusy. Každý mäkkýš prefiltruje viac ako 30 litrov vody denne.

Čistota nádrží je nemysliteľná bez ochrany ich vegetácie. Len na základe hlbokých znalostí ekológie každej nádrže, efektívnej kontroly nad vývojom rôznych živých organizmov, ktoré ju obývajú, možno dosiahnuť pozitívne výsledky, zabezpečiť transparentnosť a vysokú biologickú produktivitu riek, jazier a nádrží.

Iné faktory nepriaznivo ovplyvňujú procesy samočistenia vodných plôch. Chemické znečistenie vodných plôch priemyselnými odpadovými vodami, biogénnymi prvkami (dusík, fosfor atď.) inhibuje prirodzené oxidačné procesy a zabíja mikroorganizmy. To isté platí pre vypúšťanie tepelných odpadových vôd z tepelných elektrární.

Viacstupňový proces, niekedy sa naťahuje na dlhú dobu - samočistenie od oleja. V prírodných podmienkach sa komplex fyzikálnych procesov samočistenia vody z ropy skladá z množstva zložiek: odparovanie; usadzovanie hrudiek, najmä tých, ktoré sú preťažené sedimentom a prachom; priľnavosť hrudiek zavesených vo vodnom stĺpci; plávajúce hrudky tvoriace film s inklúziami vody a vzduchu; zníženie koncentrácie suspendovaného a rozpusteného oleja v dôsledku usadzovania, plávania a miešania s čistou vodou. Intenzita týchto procesov závisí od vlastností konkrétneho druhu oleja (hustota, viskozita, koeficient tepelnej rozťažnosti), prítomnosti koloidov vo vode, suspendovaných a unášaných častíc planktónu a pod., teploty vzduchu a slnečného žiarenia.

Medzi zložkami vodného ekosystému v procese jeho fungovania prebieha nepretržitá výmena hmoty a energie. Táto výmena je cyklickej povahy s rôznym stupňom izolácie, sprevádzaná premenou hmoty pod vplyvom fyzikálnych, chemických a biologických faktorov. V priebehu premeny sa zložité látky môžu postupne rozkladať na jednoduché a jednoduché látky syntetizovať na zložité. V závislosti od intenzity vonkajšieho vplyvu na vodný ekosystém a charakteru procesov dochádza buď k obnove vodného ekosystému do podmienok pozadia (samočistenie), alebo k prechodu vodného ekosystému do iného stabilného stavu, ktorý bude charakterizovaný tzv. rôzne kvantitatívne a kvalitatívne ukazovatele biotických a abiotických zložiek. Ak vonkajší vplyv prekročí samoregulačné schopnosti vodného ekosystému, môže dôjsť k jeho zničeniu. Samočistenie vodných ekosystémov je dôsledkom schopnosti samoregulácie. Príjem látok z vonkajších zdrojov je vplyvom, ktorý je vodný ekosystém schopný v určitých medziach odolať vnútrosystémovými mechanizmami. V ekologickom zmysle je samočistenie dôsledkom procesov zaraďovania látok vstupujúcich do vodného útvaru do biochemických cyklov za účasti bioty a faktorov neživej prírody. Obeh akéhokoľvek prvku je zložený z dvoch hlavných fondov – rezervného, ​​tvoreného veľkou masou pomaly sa meniacich komponentov, a výmenného (obehového) fondu, ktorý sa vyznačuje rýchlou výmenou medzi organizmami a ich prostredím. Všetky biochemické cykly možno rozdeliť do dvoch hlavných typov – s rezervným fondom v atmosfére (napríklad dusík) a s rezervným fondom v zemskej kôre (napríklad fosfor).

Samočistenie prírodných vôd sa uskutočňuje zapojením látok pochádzajúcich z vonkajších zdrojov do nepretržite prebiehajúcich transformačných procesov, v dôsledku čoho sa prijaté látky vracajú do ich rezervného fondu.

118 Ekológia mesta

Transformácia látok je výsledkom rôznych súčasne prebiehajúcich procesov, medzi ktorými možno rozlíšiť fyzikálne, chemické a biologické mechanizmy. Hodnota príspevku každého z mechanizmov závisí od vlastností nečistoty a vlastností konkrétneho ekosystému.

Fyzikálne mechanizmy samočistenia.Výmena plynu na rozhraní „atmosféra-voda“. Vďaka tomuto procesu sa do vodného útvaru dostávajú látky, ktoré majú rezervný fond v atmosfére a vracajú tieto látky z vodného útvaru do rezervného fondu. Jedným z dôležitých špeciálnych prípadov výmeny plynov je proces atmosférická reaerácia, vďaka čomu značná časť kyslíka vstupuje do vodného útvaru. Intenzitu a smer výmeny plynov určuje odchýlka koncentrácie plynu vo vode od koncentrácie nasýtenia C. Koncentrácia nasýtenia závisí od charakteru látky a fyzikálnych podmienok vo vodnom útvare - teploty a tlaku. Pri koncentráciách vyšších ako C plyn uniká do atmosféry a pri koncentráciách menších ako C s , plyn je absorbovaný vodnou hmotou.

Sorpcia- absorpcia nečistôt nerozpustenými látkami, spodnými sedimentmi a povrchmi telies hydrobiontov. Najintenzívnejšie sa sorbujú koloidné častice a organické látky, ktoré sú v nedisociovanom molekulárnom stave. Proces je založený na fenoméne adsorpcie. Rýchlosť akumulácie látky na jednotku hmotnosti sorbentu je úmerná jej nenasýtenosti vzhľadom na danú látku a koncentrácii látky vo vode a je nepriamo úmerná obsahu látky v sorbente. Príkladmi kontrolovaných látok podliehajúcich sorpcii sú ťažké kovy a povrchovo aktívne látky.

Sedimentácia a resuspenzia. Vodné útvary vždy obsahujú určité množstvo suspendovaných látok anorganického a organického pôvodu. Sedimentácia je charakterizovaná schopnosťou suspendovaných častíc padať na dno pôsobením gravitácie. Proces prechodu častíc z dnových sedimentov do suspendovaného stavu sa nazýva resuspenzia. Vzniká pôsobením vertikálnej zložky rýchlosti turbulentného prúdenia.

Chemické mechanizmy samočistenia.Fotolýza- premena molekúl látky pôsobením nimi absorbovaného svetla. Konkrétnymi prípadmi fotolýzy sú fotochemická disociácia - rozpad častíc na niekoľko jednoduchších a fotoionizácia - premena molekúl na ióny. Z celkového množstva slnečného žiarenia sa asi 1 % využíva pri fotosyntéze, od 5 % do 30 % sa odráža vodná hladina. Hlavná časť slnečnej energie sa premieňa na teplo a zúčastňuje sa fotochemických reakcií. Najúčinnejšou súčasťou slnečného žiarenia je ultrafialové žiarenie. Ultrafialové žiarenie je absorbované vo vodnej vrstve s hrúbkou asi 10 cm, avšak vďaka turbulentnému miešaniu môže preniknúť aj do hlbších vrstiev vodných plôch. Množstvo látky podrobenej fotolýze závisí od typu látky a jej koncentrácie vo vode. Z látok vstupujúcich do vodných útvarov podliehajú relatívne rýchlemu fotochemickému rozkladu humusové látky.

119

Hydrolýza- iónovýmenná reakcia medzi rôznymi látkami a vodou. Hydrolýza je jedným z hlavných faktorov chemickej premeny látok vo vodných útvaroch. Kvantitatívnou charakteristikou tohto procesu je stupeň hydrolýzy, ktorý sa chápe ako pomer hydrorolovanej časti molekúl k celkovej koncentrácii soli. U väčšiny solí je to niekoľko percent a zvyšuje sa so zvyšujúcim sa riedením a teplotou vody. Organické látky tiež podliehajú hydrolýze. V tomto prípade k hydrolytickému štiepeniu dochádza najčastejšie prostredníctvom väzby atómu uhlíka s inými atómami.

Biochemické samočistenie je dôsledkom premeny látok uskutočňovanej hydrobiontmi. K procesu samočistenia spravidla najviac prispievajú biochemické mechanizmy a až pri inhibícii vodných organizmov (napríklad pod vplyvom toxických látok) začínajú hrať významnejšiu úlohu fyzikálno-chemické procesy. Biochemická transformácia látok nastáva v dôsledku ich začlenenia do potravinových reťazcov a uskutočňuje sa počas procesov výroby a ničenia.

Primárna produkcia zohráva obzvlášť dôležitú úlohu, pretože určuje väčšinu procesov vo vode. Hlavným mechanizmom novotvorby organickej hmoty je fotosyntéza. Vo väčšine vodných ekosystémov je kľúčovým primárnym producentom fytoplanktón. V procese fotosyntézy sa energia Slnka priamo premieňa na biomasu. Vedľajším produktom tejto reakcie je voľný kyslík vznikajúci fotolýzou vody. Spolu s fotosyntézou v rastlinách prebiehajú procesy dýchania so spotrebou kyslíka.

Autotrofná produkcia a heterotrofná deštrukcia sú dva najdôležitejšie aspekty premeny hmoty a energie vo vodných ekosystémoch. Charakter a intenzita produkčno-deštruktívnych procesov a následne mechanizmus biochemického samočistenia sú dané štruktúrou konkrétneho ekosystému. Preto sa môžu v rôznych vodných útvaroch výrazne líšiť. Okrem toho v rámci toho istého vodného útvaru existujú rôzne zóny života (ekologické zóny), ktoré sa líšia v spoločenstvách organizmov, ktoré ich obývajú. Tieto rozdiely sú spôsobené zmenou podmienok existencie pri prechode z povrchu do hĺbky a z pobrežných zón do otvorených častí.

Vo vodných tokoch v dôsledku intenzívneho miešania a malých hĺbok nie je vyjadrená vertikálna zonalita. Podľa živého úseku toku sa rozlišuje ripal - pobrežná zóna a stredná - otvorená zóna zodpovedajúca jadru rieky. Ripali sa vyznačuje nízkymi prietokmi, húštinami makrofytov a vysokými hodnotami kvantitatívneho vývoja hydrobiontov. V mediálnom je rýchlosť pohybu vody vyššia, kvantitatívny vývoj hydrobiontov nižší. Podľa pozdĺžneho profilu sa rozlišujú zóny dosahov a zóny riftov. V pásme úsekov charakterizovaných pomalým prúdením je obyvateľstvo kvantitatívne bohatšie, ale kvalitatívne chudobnejšie. Pre rolky je typický opak.

120 Ekológia mesta

Komplexy ekologických podmienok ovplyvňujú procesy samočistenia vo vodných tokoch. Pomalé prúdy sa vyznačujú priaznivými podmienkami pre fotosyntézu, intenzívnymi procesmi látkovej premeny a sedimentačnými procesmi. Zóny so zvýšenými rýchlosťami sa vyznačujú intenzívnymi procesmi miešania, výmeny plynov a deštrukcie látok.

V nádržiach je ekologická zonácia výraznejšia ako vo vodných tokoch. V nádržiach sa pozdĺž horizontálneho profilu rozlišuje pobrežie - zóna pobrežných plytkých vôd a pelagiálna (limnická zóna) - zóna otvorenej vody. V hlbokých nádržiach sa vo vodnej hmote pelagiálu rozlišujú tri vertikálne zóny - epilimnion, metalimnion a hypolimnion. Metalimnion alebo termoklin je zóna oddeľujúca epilimnion od hypolimnia. Vyznačuje sa prudkým poklesom teploty vody (1 stupeň na 1 m hĺbky). Nad metalimniónom je epilimnion. Pre epilimnion je charakteristická prevaha výrobných procesov. S rastúcou hĺbkou, ako klesá fotosynteticky aktívne žiarenie (PAR), intenzita fotosyntézy klesá. Hĺbka, v ktorej sa produkcia rovná deštrukcii, sa nazýva horizont kompenzácie. Nad ňou je trofogénna zóna, kde prevládajú výrobné procesy a pod ňou je trofolytická zóna, kde prevládajú dýchacie a rozkladné procesy. Trofogénna zóna sa nachádza v epilimnione, zatiaľ čo trofolytická zóna spravidla pokrýva metalimnion a hypolimnion.

V priľahlej zóne nádrží sa okrem litorálu rozlišuje aj profundál - hlbinná časť, ktorá sa približne zhoduje s časťou dna nádrže naplnenou hypolimniovými vodami.

V nádržiach je teda možné rozlíšiť zóny s prevahou fotosyntetickej produkcie a zóny, kde prebiehajú len procesy deštrukcie látok. V hypolimnione sa najmä v zime a v lete často pozorujú anaeróbne podmienky, čo znižuje intenzitu samočistiacich procesov. Naopak, v litoráli sú teplotné a kyslíkové režimy priaznivé pre intenzívne samočistiace procesy.

eutrofizácia, ktorý sa chápe ako hyperprodukcia organickej hmoty vo vodnom útvare pod vplyvom vonkajších (alochtónnych) a vnútrovodných (autochtónnych) faktorov, je jedným z vážnych environmentálnych problémov, ktorým čelia takmer všetky vyspelé krajiny. Takmer všetky vodné útvary podliehajú eutrofizácii, no najvýraznejšie je to vo vodných útvaroch. Eutrofizácia vodných útvarov je prirodzený proces, jej vývoj sa odhaduje podľa geologickej časovej mierky. V dôsledku antropogénneho vstupu biogénnych látok do vodných útvarov došlo k prudkému zrýchleniu eutrofizácie. Výsledkom tohto procesu, nazývaného antropogénna eutrofizácia, je skrátenie časového rozsahu eutrofizácie z tisícok rokov na desaťročia. Procesy eutrofizácie sú obzvlášť intenzívne v mestských oblastiach, čo z nich robí jednu z najcharakteristickejších čŕt, ktoré sú vlastné mestským vodným útvarom.

Sekcia 3. Vodné prostredie mesta

Trofiita vodného útvaru zodpovedá úrovni vstupu organickej hmoty alebo úrovni jej produkcie za jednotku času a je teda vyjadrením kombinovaného pôsobenia organickej hmoty, ktorá vzniká počas fotosyntézy a je dodávaná zvonku. Podľa úrovne trofiky sa rozlišujú dva extrémne typy vodných útvarov - oligotrofné a eutrofné. Hlavné rozdiely medzi týmito dvoma typmi vodných útvarov sú uvedené v tab. 3.14.

Tabuľka 3.14. Charakteristika oligotrofných a eutrofných vodných útvarov

	Stav nádrže
Hapaktvpistika
	oligotrofné	eutrofické
Fyzikálno-chemické vlastnosti
Koncentrácia rozpusteného kyslíka	Vysoká	Nízka
v hypolimnione
Koncentrácia živín	Nízka	Vysoká
Koncentrácia nerozpustených látok	Nízka	Vysoká
prienik svetla	Dobre	zlý
Hĺbka	Veľký	malý
Biologické vlastnosti
Produktivita	Nízka	Vysoká
Rozmanitosť druhov hydrobiontov	malý	veľký
Fytoplanktón:
biomasa	malý	Veľký
denné migrácie	Intenzívne	Obmedzené
kvitnúť	zriedkavé	Časté
charakteristické skupiny	rozsievky,	Zelená, modrá
	zelené riasy	zelené riasy

Hlavným mechanizmom prirodzeného procesu eutrofizácie je zanášanie vodných plôch. Antropogénna eutrofizácia vzniká v dôsledku nadmerného množstva biogénnych prvkov vstupujúcich do vôd v dôsledku hospodárskej činnosti. Vysoký obsah živín stimuluje autotrofnú hyperprodukciu organickej hmoty. Výsledkom tohto procesu je kvitnutie vody v dôsledku nadmerného rozvoja al-goflóry. Spomedzi biogénnych prvkov vstupujúcich do vody majú na procesy eutrofizácie najväčší vplyv dusík a fosfor, pretože ich obsah a pomer reguluje rýchlosť primárnej produkcie. Zvyšné biogénne prvky sú spravidla obsiahnuté vo vode v dostatočnom množstve a neovplyvňujú procesy eutrofizácie. Pre jazerá je limitujúcim prvkom najčastejšie fosfor a pre vodné toky dusík.

Priradenie vodného útvaru k určitej úrovni trofiky sa vykonáva podľa vstupu organickej hmoty. Vzhľadom k tomu, že uvedené

Ekológia mesta

Parameter je v praxi ťažko kontrolovateľný, ako indikátory trofickej úrovne sa používajú iné charakteristiky vodného ekosystému, úzko súvisiace s trofickým stavom nádrže. Tieto vlastnosti sa nazývajú indikátory. V modernej praxi sa najčastejšie používajú indikátory ako indikátory prísunu živín, koncentrácie živín vo vodnom útvare, miery vyčerpania kyslíka v hypolimnione, priehľadnosti vody a biomasy fytoplanktónu. Fytoplanktón je hlavným primárnym producentom vo väčšine vodných ekosystémov. Preto je ekologický stav väčšiny vodných útvarov determinovaný fytoplanktónom a závisí od množstva fyzikálnych, chemických a biologických faktorov prostredia.

Fyzikálne faktory eutrofizácie.Osvetlenie. Závislosť prvovýroby od osvetlenia je znázornená v ryža. 3.18. Prienik svetla do vodného stĺpca je určený množstvom faktorov. Dopadajúce svetlo je absorbované samotnou vodou a v nej rozpustenými farebnými látkami a rozptýlené látkami suspendovanými vo vode. Hĺbka, v ktorej je osvetlenie 5% osvetlenia na povrchu, sa nazýva eufotický horizont. Nad eufotickým horizontom je eufotická zóna. Zmena primárnej produkcie do hĺbky závisí od zmeny osvetlenia. V letných mesiacoch je možný posun maximálnej produktivity do hĺbky. To sa vysvetľuje nadmerným osvetlením na povrchu, čo vedie k inhibícii fytoplanktónu, v dôsledku čoho sa v hlbších vrstvách vytvárajú najlepšie podmienky pre jeho existenciu.

Teplota ovplyvňuje fyzikálne a biologické procesy eutrofizácie. Určuje stupeň nasýtenia vody kyslíkom, teplotný profil ovplyvňuje intenzitu vertikálnej turbulencie a tým ovplyvňuje prenos živín z oblastí pri dne do epilimnia. Teplota ovplyvňuje aj hodnotu prvovýroby (obr. 3.19). Hodnota optimálnej teploty sa líši v závislosti od druhu organizmov, ale vo väčšine prípadov leží v rozmedzí 20-25°C.

Ekologický stav vodných plôch je do značnej miery spojený s procesmi samočistenia – prírodnej rezervy na obnovenie pôvodných vlastností a zloženia vôd.
Hlavné procesy samočistenia vedú k:

• premena (premena) škodlivín na neškodné alebo menej škodlivé látky v dôsledku chemickej a najmä biochemickej oxidácie;
• relatívne čistenie - prenos škodlivín z vodného stĺpca do dnových sedimentov, ktoré môžu v budúcnosti slúžiť ako zdroj sekundárneho znečistenia vôd;
• odstraňovanie škodlivín mimo vodného útvaru v dôsledku vyparovania, uvoľňovania plynov z vodného stĺpca alebo odstraňovanie peny vetrom.

Najväčšiu úlohu v procese samočistenia vody zohráva premena škodlivín. Zahŕňa nekonzervatívne znečisťujúce látky, ktorých koncentrácia sa mení v dôsledku chemických, biochemických a fyzikálnych procesov vo vodných útvaroch. Medzi nekonzervatívne patria najmä organické a biogénne látky. Intenzita oxidácie transformovateľnej škodliviny závisí predovšetkým od vlastností tejto látky, teploty vody a podmienok dodávky kyslíka do vodného útvaru.

Teplotné pomery možno odhadnúť z priemernej teploty vody za tri letné mesiace, ktorá primerane odráža podmienky pre celé teplé obdobie (teplota vody na riekach Ruska v zimných mesiacoch zostáva takmer rovnaká, blízka 0°C). Podľa tohto ukazovateľa sú rieky a nádrže rozdelené do troch skupín: s teplotou pod 15°C, od 15 do 20°C a nad 20°C.

Podmienky pre prísun kyslíka sú dané najmä intenzitou miešania vody a dobou trvania, ktorá má dosť úzku koreláciu s letom.

Intenzita miešania vody v riekach sa odhaduje približne v závislosti od charakteru terénu, ktorým pretekajú, a pre jazerá a nádrže - koeficientom plytkej vody g v závislosti od plochy vodnej plochy a priemernej hĺbky nádrže. Podľa týchto kritérií sú rieky a nádrže rozdelené do 4 skupín: so silným, významným, miernym a slabým premiešavaním. Podľa kombinácie teplotných a zmiešavacích podmienok sa rozlišujú 4 kategórie podmienok premeny znečisťujúcich látok v povrchových vodách: priaznivé, stredné, nepriaznivé a mimoriadne nepriaznivé. Hodnotenie samočistenia vody týmito ukazovateľmi je neprijateľné ani pre najväčšie transzonálne rieky (Volga, Jenisej, Lena atď.), ani pre malé rieky (s plochou povodia menšou ako 500–1000 km2), keďže teplota vody v nich a podmienky miešania sú veľmi odlišné od hodnôt pozadia.

Významnú úlohu pri samočistení vôd zohráva aj fyzikálny proces riedenia obsahu škodlivín, ktorých koncentrácia v riečnej vode klesá s nárastom prietoku vody v rieke. Úlohou riedenia je nielen zníženie koncentrácie škodlivín, ale aj zníženie pravdepodobnosti otravy (toxikózy) vodných organizmov zodpovedných za biochemickú degradáciu škodlivín. Ukazovateľom podmienok riedenia znečisťujúcich látok je pre rieku jej priemerný ročný prietok vody a pre nádrž - celkový prietok vody z prítokov, ktoré do nej prúdia. Podľa tohto ukazovateľa sú všetky rieky a nádrže rozdelené do 6 skupín (s prietokom vody od menej ako 100 do viac ako 10 000 m3/s). Spojením dvoch najdôležitejších podmienok - transformácie škodlivín a prúdenia vody - možno približne odhadnúť podmienky samočistenia povrchových vôd od škodlivín a spojiť ich do 5 kategórií: od "najpriaznivejších" po "extrémne nepriaznivé". Podmienky samočistenia s prihliadnutím na riedenie pre transzonálne rieky boli vypočítané individuálne pre jednotlivé úseky každej rieky. Horné toky stredných a veľkých riek, ktoré sa vyznačujú slabou schopnosťou riedenia, sú kategorizované ako rieky s „extrémne nepriaznivými“ podmienkami samočistenia.
V podmienkach premeny škodlivín v povrchových vodách Ruska existujú určité priestorové zákonitosti. Vodné plochy s „extrémne nepriaznivými“ podmienkami sa teda nachádzajú v nízko položených tundrových a leso-tundrových oblastiach. Všetky hlbokovodné jazerá (Ladoga, Onega, Bajkal atď.) a nádrže s obzvlášť pomalou výmenou vody patria do rovnakej skupiny. A územia s „priaznivými“ podmienkami pre transformáciu sú obmedzené na strednú ruskú a Volžskú pahorkatinu, na úpätí severného Kaukazu.

Ak vezmeme do úvahy riedenie znečistenia, väčšina stredných a takmer všetky malé rieky v Rusku sa vyznačujú „extrémne nepriaznivými“ podmienkami na samočistenie. „Najpriaznivejšie“ podmienky na samočistenie charakterizujú úseky riek Ob, Jenisej, Lena a Amur, spadajúce do najvyššej kategórie obsahu vody (viac ako 10 000 m3/s) pri teplote vody v strednom rozsahu ( 15–20 °C), ako aj na dolnom toku Volhy s teplotami nad 20 °C. Rovnakú kategóriu podmienok majú nádrže: Volgogradskoe, Tsimlyanskoe, Nizhnekamskoe.

Analýza územného rozdielu v podmienkach samočistenia riek a nádrží umožňuje približne odhadnúť mieru nebezpečenstva ich znečistenia vniknutím škodlivín. To zase môže slúžiť ako základ pre stanovenie úrovne obmedzení vypúšťania odpadových vôd v mestách a vypracovanie odporúčaní o veľkosti zníženia rozptýleného vypúšťania znečisťujúcich látok do povrchových vôd.

Medzi negatívne prírodné faktory patrí prítomnosť strmých svahov a zaplavených oblastí, ktoré sú nestabilné voči dodatočnému technogénnemu zaťaženiu. Za negatívne technogénne faktory treba považovať vysoké znečistenie územia v niektorých oblastiach, vplyv znečistených a nedostatočne čistených odpadových vôd z obytných oblastí, priemyselných zón a podnikov, ktoré ovplyvňujú kvalitu vodných plôch. V dôsledku toho stav vodných plôch nezodpovedá požiadavkám na kultúrne a spoločenské zariadenia. Takmer pre celé územie je navyše typické nadmerné znečistenie ovzdušia pozdĺž diaľnic.

II. Vodné útvary, ktoré sú prírodnými a prírodno-technogénnymi prvkami krajinno-geochemických systémov, sú vo väčšine prípadov konečným článkom v odtokovej akumulácii väčšiny mobilných technogénnych látok. V krajinno-geochemických systémoch dochádza k transportu látok z vyšších úrovní do nižších hypsometrických úrovní s povrchovým a podzemným odtokom a naopak (z nižších do vyšších úrovní) - atmosférickým prúdením a len v niektorých prípadoch prúdením živej hmoty (napr. pri hromadnom odchode zo zásobární hmyzu po ukončení larválneho štádia vývoja, prechode vo vode a pod.).

Krajinné prvky predstavujúce počiatočné, najviac umiestnené väzby (zaberajúce napr. povrchy miestnych rozvodí), sú geochemicky autonómne a vstup škodlivín do nich je obmedzený, s výnimkou ich vstupu z atmosféry. Krajinné prvky, ktoré tvoria spodné stupne geochemického systému (nachádzajú sa na svahoch a v reliéfnych depresiách), sú geochemicky podriadené alebo heteronómne prvky, ktoré spolu s prílevom škodlivín z atmosféry prijímajú časť škodlivín, ktoré prichádzajú s povrchom a zemou. vody z vyššie položených krajinných väzieb.-geochemická kaskáda. Z tohto hľadiska sa znečisťujúce látky, ktoré vznikajú v povodí migráciou v prírodnom prostredí, skôr či neskôr dostávajú do vodných útvarov prevažne povrchovým a prízemným odtokom a postupne sa v nich hromadia.

5 Hlavné procesy samočistenia vody vo vodnom útvare

Samočistenie vody v nádržiach je súbor navzájom súvisiacich hydrodynamických, fyzikálno-chemických, mikrobiologických a hydrobiologických procesov vedúcich k obnove pôvodného stavu vodného útvaru.

Spomedzi fyzikálnych faktorov má prvoradý význam riedenie, rozpúšťanie a miešanie prichádzajúcich kontaminantov. Dobré premiešanie a zníženie koncentrácií nerozpustených látok je zabezpečené rýchlym tokom riek. Prispieva k samočisteniu vodných plôch usadzovaním na dne nerozpustných sedimentov, ako aj usadzovaním znečistených vôd. V oblastiach s miernym podnebím sa rieka čistí po 200 - 300 km od miesta znečistenia a na Ďalekom severe - po 2 000 km.

K dezinfekcii vody dochádza pod vplyvom ultrafialového žiarenia zo slnka. Účinok dezinfekcie sa dosahuje priamym deštruktívnym účinkom ultrafialových lúčov na proteínové koloidy a enzýmy protoplazmy mikrobiálnych buniek, ako aj spórové organizmy a vírusy.

Z chemických faktorov samočistenia vodných útvarov treba poznamenať oxidáciu organických a anorganických látok. Samočistenie vodného útvaru sa často hodnotí vo vzťahu k ľahko oxidovateľnej organickej hmote alebo z hľadiska celkového obsahu organických látok.

Hygienický režim nádrže je charakterizovaný predovšetkým množstvom kyslíka rozpusteného v nej. V nádržiach pre nádrže prvého a druhého typu by mala kedykoľvek počas roka poraziť najmenej 4 mg na 1 liter vody. Prvý typ zahŕňa vodné útvary používané na zásobovanie podnikov pitnou vodou, druhý - využívaný na plávanie, športové podujatia, ako aj útvary nachádzajúce sa na hraniciach sídiel.

K biologickým faktorom samočistenia nádrže patria riasy, plesne a kvasinkové huby. Fytoplanktón však nemá vždy pozitívny vplyv na samočistiace procesy: v niektorých prípadoch možno masový rozvoj modrozelených rias v umelých nádržiach považovať za proces samoznečistenia.

Zástupcovia živočíšneho sveta môžu tiež prispieť k samočisteniu vodných plôch od baktérií a vírusov. Ustrica a niektoré ďalšie améby teda adsorbujú črevné a iné vírusy. Každý mäkkýš prefiltruje viac ako 30 litrov vody denne.

Čistota nádrží je nemysliteľná bez ochrany ich vegetácie. Len na základe hlbokých znalostí ekológie každej nádrže, efektívnej kontroly nad vývojom rôznych živých organizmov, ktoré ju obývajú, možno dosiahnuť pozitívne výsledky, zabezpečiť transparentnosť a vysokú biologickú produktivitu riek, jazier a nádrží.

Iné faktory nepriaznivo ovplyvňujú procesy samočistenia vodných plôch. Chemické znečistenie vodných plôch priemyselnými odpadovými vodami, biogénnymi prvkami (dusík, fosfor atď.) inhibuje prirodzené oxidačné procesy a zabíja mikroorganizmy. To isté platí pre vypúšťanie tepelných odpadových vôd z tepelných elektrární.

Viacstupňový proces, niekedy sa naťahuje na dlhú dobu - samočistenie od oleja. V prírodných podmienkach sa komplex fyzikálnych procesov samočistenia vody z ropy skladá z množstva zložiek: odparovanie; usadzovanie hrudiek, najmä tých, ktoré sú preťažené sedimentom a prachom; priľnavosť hrudiek zavesených vo vodnom stĺpci; plávajúce hrudky tvoriace film s inklúziami vody a vzduchu; zníženie koncentrácie suspendovaného a rozpusteného oleja v dôsledku usadzovania, plávania a miešania s čistou vodou. Intenzita týchto procesov závisí od vlastností konkrétneho druhu oleja (hustota, viskozita, koeficient tepelnej rozťažnosti), prítomnosti koloidov vo vode, suspendovaných a unášaných častíc planktónu a pod., teploty vzduchu a slnečného žiarenia.

6 Opatrenia na zintenzívnenie procesov samočistenia vodného útvaru

Samočistenie vody je nepostrádateľným článkom kolobehu vody v prírode. Znečistenie akéhokoľvek typu počas samočistenia vodných útvarov sa nakoniec koncentruje vo forme odpadových produktov a mŕtvych tiel mikroorganizmov, rastlín a živočíchov, ktoré sa nimi živia a ktoré sa hromadia v bahne na dne. Vodné plochy, v ktorých sa prírodné prostredie už nedokáže vysporiadať s prichádzajúcimi znečisťujúcimi látkami, degradujú, a to najmä v dôsledku zmien v zložení bioty a porúch v potravinových reťazcoch, predovšetkým mikrobiálneho osídlenia vodného útvaru. Samočistiace procesy v takýchto vodných útvaroch sú minimálne alebo sa úplne zastavia.

Takéto zmeny je možné zastaviť iba cieleným ovplyvňovaním faktorov, ktoré prispievajú k znižovaniu tvorby odpadov a znižovaniu emisií znečisťovania.

Stanovenú úlohu je možné riešiť len realizáciou systému organizačných opatrení a inžiniersko-rekultivačných prác zameraných na obnovu prirodzeného prostredia vodných útvarov.

Pri obnove vodných útvarov je vhodné začať s realizáciou systému organizačných opatrení a inžinierskych a rekultivačných prác s usporiadaním povodia a potom vykonať čistenie vodného útvaru, po ktorom nasleduje usporiadanie pobrežných a záplavových území. .

Hlavným cieľom prebiehajúcich opatrení na ochranu životného prostredia a inžinierskych a rekultivačných prác v povodí je zníženie tvorby odpadov a zabránenie neoprávnenému vypúšťaniu znečisťujúcich látok do reliéfu povodia, pre ktoré sa vykonávajú tieto opatrenia: zavedenie prídelového systému za produkciu odpadov; organizácia environmentálnej kontroly v systéme odpadového hospodárstva výroby a spotreby; vedenie inventarizácie zariadení a miest na odpad z výroby a spotreby; rekultivácia narušených pozemkov a ich úprava; sprísnenie poplatkov za neoprávnené vypúšťanie škodlivín do terénu; zavádzanie nízkoodpadových a bezodpadových technológií a systémov recyklácie vody.

Opatrenia na ochranu životného prostredia a práce vykonávané v pobrežných a záplavových oblastiach zahŕňajú práce na vyrovnávaní povrchu, vyrovnávaní alebo terasovaní svahov; vybudovanie hydrotechnických a rekreačných stavieb, spevnenie brehov a obnova stabilného trávneho porastu a stromovej a krovinovej vegetácie, ktoré následne zabraňujú eróznym procesom. Uskutočňujú sa terénne úpravy s cieľom obnoviť prirodzený komplex vodného útvaru a preniesť väčšinu povrchového odtoku do podzemného horizontu za účelom jeho vyčistenia, pričom sa ako hydrochemická bariéra využívajú horniny pobrežných oblastí a záplavových území.

Brehy mnohých vodných plôch sú posiate a vody sú znečistené chemikáliami, ťažkými kovmi, ropnými produktmi, plávajúcimi úlomkami a niektoré z nich sú eutrofizované a zanášané. Bez špeciálneho inžinierskeho a rekultivačného zásahu nie je možné v takýchto vodných útvaroch stabilizovať alebo aktivovať samočistiace procesy.

Účelom vykonávania inžinierskych a rekultivačných opatrení a prác na ochranu životného prostredia je vytvárať vo vodných útvaroch také podmienky, ktoré zabezpečia efektívne fungovanie rôznych zariadení na čistenie vôd, a vykonávať práce na elimináciu alebo zníženie negatívneho vplyvu zdrojov znečisťujúcich látok oboch mimokanálov. a pôvod kanála.