Механизмы самоочищения водоёмов

Механизмы самоочищения водоемов условно разделяются на три группы:

• физические,

• химические,

• биологические.

К основным физическим механизмам относятся разбавление, растворение и перемешивание загрязнений водоёма. К естественному перемешиванию можно отнести течение рек, которое значительно снижает концентрацию взвешенных загрязняющих частиц. С другой стороны – важным механизмом самоочищения является процесс оседания нерастворимых осадков на дно водоёма, а также так называемое «отстаивание» воды. Реки, текущие в зонах умеренного климата, самоочищаются примерно через 200-300 километров от места первичного загрязнения, в зонах крайнего севера значительно дальше – за 2-2,5 тыс. километров.

Воздействие ультрафиолета солнца также оказывает положительное влияние на загрязнённую воду, так как происходит обеззараживание воды в связи с губительным воздействием ультрафиолетового излучения на ряд белковых форм жизни и некоторые ферменты, содержащиеся в телах микробов и споровых организмов.

Под химическими механизмами понимается естественный процесс окисления веществ в воде, как органических, так и неорганических.

Биологические механизмы самоочищения водоёмов – это в основном проживающие в водоёме беспозвоночные фильтраторы, его зоопланктон, совокупность высших водных растений, задерживающих часть биогенов и загрязняющих веществ, а также другие организмы, в т.ч. микроорганизмы, бентос, водоросли и фитопланктон, участвующие в различных этапах очищения водоёма от загрязняющего фактора.

Загрязнённый вирусами и бактериями водоём может быть очищен с помощью животных, проживающих в нём. Например, устрица и некоторые амёбы адсорбируют некоторые кишечные вирусы.

Влияние ионов тяжёлых металлов на скорость самоочищения водоёмов

Процессу самоочищения водоёма могут противостоять и мешать, например, химическое загрязнение водоемов промышленными стоками, биогенными элементами (азотом, фосфором и др.), что значительно тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы. То же относится и к спуску термальных сточных вод тепловыми электростанциями напрямую в естественный водоём.

Тяжелые металлы поступают в водоёмы чаще всего со стоками горнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий химической и легкой промышленности, где их соединения используют в различных технологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятия по дублению кожи, хром и никель используются для гальванического покрытия поверхностей металлических изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титана используются в качестве красителей и т.д. Один из самых опасных загрязнителей окружающей среды - ртуть, особенно опасны её выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимых в воде токсичных органических соединений ртути.

Самоочищение от ионов тяжелых металлов происходит за счет целого ряда процессов: соосаждения с гидроокисями металлов, сорбции ионов органическими коллоидами или за счет образования сложных металлоорганических комплексов с гуминовыми кислотами. Доля участия каждого из этих процессов в удалении тяжелых металлов зависит от уровня кислотности воды в водоёме, окислительно-восстановительных условий и непосредственно концентрации попавших металлов. В результате вода освобождается от тяжелых металлов, а в донных отложениях происходит их накопление.

Самоочищение водоёмов непосредственно от загрязнения ионами тяжёлых металлов достаточно длительный и требующий ресурсов процесс. Дополнительное загрязнение водоёма тяжелыми металлами в дополнение к ранее полученным загрязняющим факторам иного типа усложняет протекающие процессы и продлевает срок, необходимый для полного самоочищения водоёма.