«Механизмы самоочищения воды»

Сообщение по «ОБЖ»

На тему: «Механизмы самоочищения воды»

Самоочищение водных экосистем является следствием способности к саморегулированию. Поступление веществ из внешних источников – это воздействие, которому водная экосистема способна противостоять в определенных пределах посредством внутрисистемных механизмов.

В экологическом смысле самоочищение является следствием процессов включения поступивших в водный объект веществ в биохимические круговороты с участием биоты и факторов неживой природы.

Круговорот любого элемента слагается из двух основных фондов:

1. резервного, образованного большой массой медленно изменяющихся компонент

2. обменного (циркуляционного), который характеризуется быстрым обменом между организмами и средой их обитания.

Самоочищение природных вод осуществляется благодаря вовлечению поступающих из внешних источников веществ в непрерывно происходящие процессы трансформации, в результате которых поступившие вещества возвращаются в свой резервный фонд.

Самоочищение водоемов обусловливается рядом факторов. Условно их можно разделить на физические, химические и биологические.

Физические факторы.

Самоочищение речной воды происходит в результате разбавления ее чистой водой и свежими притоками. В связи с этим снижается концентрация органических веществ в воде, создаются неблагоприятные условия для размножения микробов. Оседание в воде нерастворимых органических и неорганических частиц, а вместе с ними и бактерий, губительное действие ультрафиолетовых лучей на микроорганизмы способствуют самоочищению водоема.

Химические факторы.

Бактериостатическое и бактерицидное действие на микроорганизмы оказывают соли серебра, меди, галогенов (иод, бром и др.), NaCl, растворенные в воде, рН, а также окисление органических и неорганических веществ в водоеме.

Биологические факторы.

Огромная роль в самоочищении водоемов принадлежит биологическим факторам, действие которых обусловлено сложными взаимоотношениями гидробионтов. Гидробионты - растительные и животные организмы, приспособленные к жизни в водной среде. К ним относятся микробы, зеленые водоросли, простейшие, бактериофаги и др.

Можно выделить три основных механизма самоочищения водных экосистем:

1. фильтрационная активность, или фильтры (совокупность беспозвоночных гидробионтов-фильтраторов, которые задерживают часть биогенов (азот, фосфор) и загрязняющих веществ, поступающих в экосистему с прилегающей территории)

2. механизмы переноса, перекачивания химических веществ из одной экологической среды в другую (функциональный насос, перемещающий часть биогенов из воды на территорию окружающих наземных экосистем — в связи с питанием рыбоядных птиц рыбой)

3. расщепление молекул загрязняющих веществ (мельница внутриклеточных ферментативных процессов, внеклеточных ферментов, находящихся в водной среде)

Самоочищение - сложное, многоплановое явление, в котором можно выделить несколько процессов, большей частью одновременных:

1. Распределение веществ. Процесс включает растворение, осаждение, эмульгирование, всплытие и концентрирование веществ в поверхностной пленке и пене.

2. Использование веществ организмами. Этот процесс характерен не только для соединений, поступающих в водоем с бытовыми сточными водами, но и для промышленных сточных вод. Он составляет основу биологического самоочищения.

3. Абиогенное окисление. Процесс включает распад веществ в фотохимических реакциях и экзотермических химических реакциях, идущих с низкой энергией активации.

4. Превращение веществ - стадия образования новых соединений из промежуточных продуктов распада, в реакциях синтеза, конденсации и полимеризации участвуют ферменты и активные химические частицы.

Процессам самоочищения воды способствуют также простейшие, коловратки, рачки, моллюски и некоторые растительные организмы, которые питаются органическими веществами, а простейшие питаются бактериями. Кроме того, микроорганизмы гибнут под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца, которые проникают в толщу воды более чем на метр.

Процессы самоочищения протекают более интенсивно в теплое время года. В зимних условиях процессы бактериального самоочищения протекают медленнее, и патогенная микрофлора сохраняется в воде дольше, так как биологические факторы самоочищения при пониженных температурах действуют с малой интенсивностью.

С санитарной точки зрения самоочищение воды весьма полезное явление в природе. Однако этот процесс у открытых водоемов не безграничен — при сильном и постоянном загрязнении самоочищение воды становится недостаточным. Это часто наблюдается при бесконтрольном выпуске хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод в водоемы, что вызывает значительное скопление гниющего ила, появление токсических химических соединений, развитие полисапробной флоры и массовый мор рыбы.

В процессе самоочищения участвует множество явлений различного плана. Этот процесс не развивается в водоеме автономно, а взаимодействует с другими процессами, обменом веществ и энергии. Оказывая влияние на самоочищающуюся способность водоема, стимулируя ее с помощью водных организмов, необходимо поддерживать оптимальные условия их развития. С этой целью предлагают изымать из воды большие массы водорослей, разводить растительноядных рыб, обогащать участки реки у мест выпусков сточных вод организмами активного ила. Разработаны правила охраны ряда водохранилищ и озер, созданы службы их эксплуатации. Строгое соблюдение санитарного режима на водохранилищах показывает, что даже в напряженных условиях его эксплуатации вода может оставаться чистой.