Полный цикл работ по изготовлению водоемов любой сложности

Посмотрите

КАК В ПРИРОДЕ ПРОИСХОДИТ ОЧИЩЕНИЕ ВОДЫ

КАК В ПРИРОДЕ ПРОИСХОДИТ ОЧИЩЕНИЕ ВОДЫ

А Вы знаете механизмы, которые обеспечивают само очищающую способность водоёмов и имеют большое значение в общем круговороте веществ водных экосистем?!

Очистительная способность водоемов (Self-purification (of waters)) – явление уникальное и довольно сложное, поскольку основывается на взаимодействии гидрологических, физических, биологических и химических механизмах, направленных на освобождение экосистемы от продуктов  метаболизма и отмирания животных и растений, а также загрязнений от антропогенных источников.

Интенсивность процесса зависит от объема воды и действия факторов перемешивания водных масс (течение и ветер), количества солнечной радиации и суммы активных температур. В значительной степени самоочищение водоемов зависит от географического положения, морфометрии и геологических условий. В теплых поясах водные экосистемы самоочищаются быстрее, чем в холодных, а в зимний период - менее интенсивно, чем в летний.

КАК В ПРИРОДЕ ПРОИСХОДИТ ОЧИЩЕНИЕ ВОДЫ

К физическим факторам самоочищения относится, прежде всего, седиментация - осаждение нерастворенных органических (отмершие организмы, фекалии, слущенный эпителий, слизь) и минеральных веществ (частички песка, глины, ила, известняков, солей металлов и т.д.). Инфузории, губки, черви, моллюски, личинки насекомых и другие водные организмы  производят биологическую седиментацию.  Например, инфузории движением жгутиков создают вокруг себя завихрения воды, куда втягиваются органические слизистые и минеральные частицы, которые после слипания быстрее оседают на дно. Частички корма коловраток оседают с потоком воды коловратного аппарата. Губки осаждают микрочастицы, пропуская воду через специальные камеры. Поэтому, часто, биологическая седиментация преобладает над физической. При температуре выше 4°С осаждение минеральных частиц ускоряется за счет уменьшения плотности воды.

При биологическом самоочищении водоема отмечаются две фазы: анаэробная и аэробная. Анаэробная фаза характеризуется образованием промежуточных продуктов из органического материала, которые подвергаются гниению, преимущественно за счет жизнедеятельности бактерий и некоторых простейших. В аэробных условиях в разложении органического вещества принимает участие большое количество самых разнообразных групп гидробионитов, прежде всего, инфузории, коловратки, водоросли и другие организмы планктона, нектона и бентоса.

проф. Н.С. Строганов (1902-1982).

Важную роль фотосинтезирующих организмов в процессе самоочищения, впервые указал проф. Н.С. Строганов (1902-1982). Он писал, что при самоочищении прудов, заполненных стоками, необходимый для прохождения этих процессов кислород выделяется фотосинтезирующим фитопланктоном. Это предположение подтвердили инженеры, которые организовывали очистку бытовых стоков в рыбоводных прудах. В целом, и фитопланктон и высшая водная растительность как антагонисты бактерий играют важную роль не только в процессах минерализации органического вещества, но и в формировании санитарно-гигиенического состояния водоема. Так, высшие растения активно поглощают из воды азот и фосфор, избирательно калий, железо, хлор и марганец, что особенно интенсивно происходит в период их усиленного роста и развития. Поглощая и аккумулируя в себе биогенные элементы и органические соединения, высшая водная растительность является также детоксикатором пестицидов и других загрязняющих соединений, попадающих в водные обьекты в результате деятельности человека. Двустволковые моллюски, например, пропускают через себя  за сутки до 3 л воды на 1 особь, тем самым очищая ее от всевозможных примесей, в том числе и от взвешенных частиц.

Вообще, все гидробионты способны аккумулировать растворенные в воде вещества, в том числе токсические и радиоактивные, которые после отмирания организмов депонируются в донных отложениях. Аккумуляция осуществляется по физическим законам сорбции, а также в результате метаболизма гидробионтов. Этот фильтр все время восстанавливается и работает непрерывно. Соотношение содержания токсического вещества в тканях организма и в окружающей среде отражает коэффициент накопления (концентрирования), величина которого может достигать десятки и сотни тысяч. Например, в дафниях коэффициент накопления бенз(а)пирена  составляет 13000, метилртути – 4000, ДДТ – 23000. Средний коэффициент накопления ртути высшими водорослями – 550, зоопланктоном и бентосом – 2240, рыбами – 2700. Как правило, значения коэффициента тем выше, чем ниже содержание элемента в воде. При этом, коэффициент накопления может меняться в зависимости от состояния организмов и параметров водной среды, которые способствуют проникновению вещества в ткани организма.

биотрансформация

В свою очередь, химические процессы самоочищения, протекающие в водоемах, прочно связаны с биологическими и реализуются в виде механизмов освобождения организмов от чужеродных веществ (биотрансформация). Это обеспечивают реакции окисления, восстановления и гидролиза при обмене веществ организмов. В результате, химически активные группы чужеродных молекул оказываются связанными с молекулами организма или разрушенными под действием их ферментов. Так повышается водорастворимость токсических элементов, что способствует их переходу в нетоксичные формы.

Однако, иногда, при превращении чужеродных соединений в организме, могут образовываться более токсичные производные, чем исходные вещества, что называется летальным синтезом. В таких случаях, гидробионты испытывают отдаленные индивидуальные последствия интоксикации, что со временем приводит к определенным изменениям в трофической структуре водных экосистем и, в свою очередь, влияет на самоочистительную способность воды.

Направление и скорость химических и биохимических процессов определяет величина окислительно-восстановительного потенциала природных вод, которая зависит от концентрации упомянутого выше  кислорода. Минимальное содержание в воде кислорода, предотвращающее негативные последствия процессов денитрификации и сероводородного брожения, увеличения водорастворимости органических веществ донных отложений, повышения подвижности железа, марганца и других элементов составляет около 5 мг/дм3. Поэтому, именно концентрация растворенного в воде кислорода используется для определения биологической активности водной среды.

В целом, все описанные механизмы, имеют большое значение в общем круговороте веществ водных экосистем, трансформации и превращении разных по происхождению и природе веществ, их перемещении и распределении, что непосредственно и составляет самоочищающую способность водоемов.

                

 


Автор: Ольга Белова

Запатентованная технология водоочистки «Silver Spring» ™
advices@@@