Самоочищение поверхностных водоемов.

Несмотря на почти беспрерывное поступление разнообразных загрязне­ний в поверхностные водоемы, в наиболее мощных из них хотя и наблюдает­ся ухудшение качества воды, но пока еще не катастрофическое. Прогрессированию загрязнения воды противостоят многочисленные природные физи­ко-химические и биологические процессы, направленные на восстановление состояния водоема и получившие название "самоочищение".

Под самоочищением поверхностных водоемов подразумевают весь комп­лекс биологических, физических и химических процессов, которые обуслов­ливают способность водоемов освобождаться от загрязнений, образовавшихся в результате распада аутохтонных (водных) организмов или вносимых со сточ­ными водами.

Процесс самоочищения водоемов происходит благодаря следующим про­цессам:

1. разбавлению сточных вод водой водоема;

2. седиментации (или оседания) взвешенных нерастворенных веществ и яиц гельминтов;

3. использованию (поеданию) органических веществ зоопланктоном, ры­бами;

4. химическим превращениям (окислительно-восстановительным, гидро­лизу и т.д.);

5. биохимическому окислению растворенных, в том числе коллоидных, органических веществ биоценозом микроорганизмов и др.

Одним из наиболее мощных путей самоочищения водоемов является био­химическое окисление, направленное на уменьшение органического загрязне­ния воды. При поступлении в водоем вместе со сточными водами растворен­ных органических веществ, природного и антропогенного происхождения, они минерализуются благодаря жизнедеятельности сапрофитных водных микро­организмов, фито- и зоопланктона. Процессы биохимического окисления завер­шаются нитрификацией с образованием конечных продуктов распада - нит­ратов, карбонатов, сульфатов и пр. Для биохимического окисления органичес­ких веществ необходимо присутствие в воде растворенного кислорода. Запасы его восстанавливаются благодаря диффузии из атмосферного воздуха. В водо­еме должен присутствовать также биоценоз водных сапрофитных аэробных микроорганизмов.

Биоценоз в зависимости от характера водоема, принимающего сточные воды, состоит из фито- и зоопланктона, различных видов рыб и других водных организмов.

Когда в водоем сбрасывают незначительное количество неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод (хозяйственно-бытовых или сточных вод животноводческих комплексов, предприятий пищевой промышленности и т. п.), начиная с места их выпуска, органические вещества подвергаются биохимиче­скому расщеплению. Установлено, что биоценозы микроорганизмов вдоль те­чения реки строго разграничиваются на зоны сапробности. Под сапробностью подразумевают комплекс физиологических свойств определенного организма, обусловливающего его способность развиваться в воде с тем или иным содер­жанием органических веществ. Если сточные воды сбрасывать в небольшие реки, то они почти по всей длине, а большие реки на расстоянии до 60 км фак­тически выполняют функцию очистного сооружения.

В процессе самоочищения водоемов не только окисляются органические вещества, но и отмирают патогенные, условно-патогенные и сапрофитные для кожи и слизистых оболочек человека микроорганизмы. Они гибнут вследствие уменьшения в воде питательных веществ, губительного действия солнечных лучей, конкурентных взаимоотношений с водной микрофлорой, бактерицид­ного действия антибиотических веществ, выделяемых грибами и другими вод­ными сапрофитами, и т. д.

Весьма ограничена способность водоемов освобождаться, самостоятельно, от токсических химических веществ, поступающих в них, главным образом, со сточными водами промышленных предприятий. Относительно таких стойких загрязнителей, как тяжелые металлы, пестициды, другие хлорорганические со­единения, способность водоема к самоочищению ограничивается процессами разбавления, сорбции на взвешенных веществах и активном иле с дальнейшей седиментацией и накоплением в донных отложениях. Некоторые экзогенные химические вещества разрушаются в воде водоемов под действием солнечных лучей (фотолиз), вследствие гидролиза или деструкции, осуществляемой мик­роорганизмами.

Следовательно, сброс в водоемы сточных вод с различным содержанием в них органических, бактериальных и химических загрязнителей приводит к не­минуемому загрязнению водоема. Процессы самоочищения протекают очень медленно и на значительных участках от места сброса сточных вод. Их ско­рость зависит от мощности водоема, его состояния (уровня загрязнения) вы­ше места выпуска сточных вод, от количества загрязнителей, поступающих со сточными водами. Способность водоема самоочищаться имеет пределы. В не­больших и особенно непроточных водоемах способность к самоочищению не­значительна. Исчерпывание способности к самоочищению вследствие продол­жительного и чрезмерного поступления неочищенных или недостаточно очи­щенных сточных вод неминуемо приведет к загрязнению водоема. А это при использовании ее населением для хозяйственно-питьевых или культурно-быто­вых целей может привести к отрицательным последствиям для здоровья людей.