Самоочищение в опс
Самоочищение ОПС является одним из механизмов стабильности биосферы и проявлением его ассимиляционного потенциала. В процессе самоочищения происходит трансформация поллютантов, перевод их в неактивное или приемлемое для использования их живыми организмами состояние. Способностью к самоочищению обладают все элементы биосферы, трансформация поллютантов осуществляется в результате совместной деятельности живых организмов и неживой природы. В атмосфере, гидросфере и поверхностном слое литосферы все факторы самоочищения можно разделить на физические, химические и биологические, хотя их действие достаточно разнообразно. Например, в атмосфере роль биологических факторов незначительна, а в почвах именно они имеют наибольшее значение, что определяется наличием или отсутствием микроорганизмов, осуществляющих основную часть работы по очистке ОПС.
В атмосфере самоочищение может идти за счет:
Рассеивания загрязнителей и последующего осаждения на частицах пыли и влаги, элементах ландшафта и объектах техносферы.
Воздействие теплового солнечного излучения, ионизирующих и космических излучений.
Выпадение осадков и промывки приземных слоев.
Нейтрализации одних поллютантов другими в химических реакциях.
Уничтожение патогенных организмов, попадающих в воздух за счет фитонцидов и других биологически активных веществ, выделяемых растениями.
В почве гораздо сильнее роль химических и биологических факторов. Добавляется к перечисленным выше:
Механическое поглощение поллютантов в результате сорбции (осаждения) на частичках почвы.
Комплекс образований или образование нерастворимых или малорастворимых соединений.
Активная деятельность микроорганизмов, осуществляющих разложение, концентрацию, биособцию, и использующих внешние органические и неорганические соединения в собственном обмене веществ.
Лучше всего изучена способность к самоочищению в водной среде. Загрязнители, попадающие в воду могут подвергаться разнообразным изменениям, в результате чего эффект их воздействия может ослабевать или усиливаться. Некоторые поллютанты обладают способностью накапливаться в живых организмах и передаваться по пищевым цепям (ртуть, свинец, кадмий).
Загрязняющие вещества, попадающие в воду: а) разбавляются при движении вод и при перемешивании водных масс; б) переносятся течениями и живыми организмами; в) концентрируются в виде осадков, взвесей, или в донных отложениях а также в живых организмах.; г) усваиваются и используются в обмене веществ фитопланктоном, водной растительностью и водными животными.
Способность к трансформации каждого конкретного вещества зависит от стабильности его соединений в водной среде и от свойств самой среды. К факторам, способным вызвать трансформацию химических веществ относят температуру воды, PH, инсоляцию, количество растворенного кислорода, водную микрофлору, т.е. водная среда обладает комплексом факторов самоочищения – физических, химических и биологических.
Процессы трансформации и превращения загрязнителей в воде могут привести:
К снижению концентрации поллютанта вследствие разбавления и переноса.
К образованию новых веществ, отличающихся от исходных: а) по физико-химическим свойствам и химическому составу; б) по характеру и степени влияния на органолептические свойства воды (вкус, цвет, запах); в) по способности к аккумуляции в пищевых цепях и живых организмах; г) по проявлению отдаленных и специфических эффектов воздействия – мутогенного, канцерогенного (вызывающего опухоли), патогенного, и тератогенного (воздействующего на эмбриональное развитие).
Как правило, трансформация химических веществ приводит к образованию менее токсичных и менее опасных продуктов. Есть исключения: образование более опасной метилртути из ртути или возникновение токсичных хлорорганических соединений при избыточном хлорировании воды. Стабильность того или иного вещества в окружающей среде определяет возможности водоема к самоочищению.
Роль биологических процессов в самоочищении водоемов особенно велика при сбросе стоков с большим количеством органических веществ. Скорость распада органики зависит от температуры воды, от содержания кислорода, условий перемешивания воды, концентрации загрязнителя и т.д. часть растворенных соединений потребляется микробами и этот процесс зависит от их физиологической активности и ряда внешних факторов. Существуют большие группы микроорганизмов, способные перерабатывать нефть и продукты ее переработки, каучуки, красители, причем биологическое окисление поллютантов в водной среде гораздо быстрее химического.