Очистка и самоочищение водоемов

Самоочищение водоемов

Поступающие в водоем загрязнения вызывают в нем нарушение естественного равновесия. Способность водоема противостоять этому нарушению, освобождаться от вносимых загрязнений и составляет сущность процесса самоочищения.

Самоочищение водных систем обусловлено многими природными, а иногда и техногенными факторами. К числу таких факторов относятся различные гидрологические, гидрохимические и гидробиологические процессы. Условно можно выделить три типа самоочищения: физическое, химическое, биологическое.

Среди физических процессов первостепенное значение имеет разбавление (перемешивание). Хорошее перемешивание и снижение концентрации взвешенных частиц обеспечивается интенсивным течением рек. Способствует самоочищению водоемов отстаивание загрязненных вод и оседание на дно нерастворимых осадков, сорбция загрязняющих веществ взвешенными частицами и донными отложениями. Для летучих веществ важным процессом является испарение.

Среди химическим факторов самоочищения водоемов главную роль играет окисление органических и неорганических веществ. Окисление происходит в воде при участии растворенного в ней кислорода, поэтому чем выше его содержание, тем быстрее и лучше протекает процесс минерализации органических остатков и самоочищения водоема. При сильном загрязнении водоема запасы растворенного кислорода быстро расходуются, а накопление его за счет физических процессов газообмена с атмосферой протекает медленно, отчего самоочищение замедляется. Самоочищение воды может происходить и вследствие некоторых других реакций, при которых образуются трудно растворимые, летучие или нетоксичные вещества, например, гидролиза пестицидов, реакции нейтрализации и др. Содержащиеся в природной воде карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния нейтрализуют кислоты, а растворенная в воде угольная кислота нейтрализует щелочи.

Под влиянием ультрафиолетового излучения солнца в поверхностных слоях водоема происходит фоторазложение некоторых химических веществ, например ДДТ, и обеззараживание воды – гибель патогенных бактерий. Бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей объясняется их влиянием на протоплазму и ферменты микробных клеток, что вызывает их гибель. Ультрафиолетовые лучи оказывают губительное воздействие на вегетативные формы бактерий, споры грибов, цисты простейших, вирусы.

Каждый водоем – это сложная живая система, где обитают бактерии, водоросли, высшие водные растения, различные беспозвоночные животные. Процессы метаболизма, биоконцентрирования, биодеградации приводят к изменению концентрации загрязняющих веществ. К биологическим факторам самоочищения водоема относятся также водоросли, плесневые и дрожжевые грибки, однако в отдельных случаях массовое развитие сине-зеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения. Самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать и представители животного мира. Так, устрицы и некоторые амебы адсорбируют кишечные и другие вирусы. Каждый моллюск профильтровывает в сутки более 30 литров воды. Тростник обыкновенный, рогоз узколистный, камыш озерный и другие макрофиты способны поглощать из воды не только относительно инертные соединения, но и физиологически активные вещества типа фенолов, ядовитые соли тяжелых металлов.

Процесс биологической очистки воды связан с содержанием в ней кислорода. При достаточном количестве кислорода проявляется активность аэробных микроорганизмов, которые питаются органическими веществами. При расщеплении органических веществ образуются углекислый газ и вода, а также нитраты, сульфаты, фосфаты. Биологическое самоочищение представляет собой основное звено процесса и рассматривается как одно из проявлений биотического круговорота в водоеме.

Вклад отдельных процессов в способность природной водной среды к самоочищению зависит от природы загрязняющего вещества. Для так называемых консервативных веществ, которые не разлагаются или разлагаются очень медленно (ионы металлов, минеральные соли, персистентные хлорорганические пестициды, радионуклиды и т.д.), самоочищение имеет кажущийся характер, поскольку происходит лишь перераспределение и рассеивание загрязняющего вещества в окружающей среде, загрязнение им сопредельных объектов. Снижение их концентрации в воде происходит за счет разбавления, выноса, сорбции, бионакопления. В отношении биогенных веществ наиболее важны биохимические процессы. Для водорастворимых веществ, не вовлекаемых в биологический круговорот, важны реакции их химической и микробиологической трансформации.

Для большинства органических соединений и некоторых неорганических веществ микробиологическая трансформация считается одним из основных путей самоочищения природной водной среды. Микробиологические биохимические процессы включают реакции нескольких типов. Это реакции с участием окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов (оксидаз, оксигеназ, дегидрогеназ, гидролаз и др.). Биохимическое самоочищение водных объектов зависит от множества факторов, среди которых наиболее важные – температура, активная реакция среды (рН) и содержание азота и фосфора. Оптимальная температура для протекания процессов биодеградации составляет 25-30ºС. Большое значение для жизнедеятельности микроорганизмов имеет реакция среды, которая влияет на ход ферментативных процессов в клетке, а также на изменение степени проникновения в клетку питательных веществ. Для большинства бактерий благоприятна нейтральная или слабощелочная реакция среды. При рН 9,5.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Санитарный контроль

в пищевой промышленности

Самоочищение водоемов и роль микроорганизмов

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.

Взаимоотношения водных обитателей могут складываться в виде симбиоза или антагонизма. В конечном результате эти взаимовлияния приводят к самоочищению водоема.

Загрязнение водоемов сточными водами, отходами промышленных предприятий обусловливает усиленное размножение сапрофитных микробов, которые расщепляют сложные органические соединения до простых минеральных (СО2, МНз) и делают их доступными для питания автотрофных организмов (нитрифицирующих, серо- и железобактерий, водорослей). Основная роль в удалении из водоемов растворимых веществ принадлежит микробам.

Зеленые водоросли и некоторые бактерии — обитатели рек, озер, морей — вырабатывают антибиотические вещества, губительно действующие на попавших в водоемы микробов, среди которых могут быть возбудители инфекционных болезней человека или животных. Морская вода обладает вирулицидным действием на энтеро-вирусы. Отдельные виды морских бактерий обладают антагонистическими свойствами по отношению к стафилококку, кишечной палочке.

Простейшие поглощают из водоемов коллоиды, взвеси и микробов, в том числе и патогенных. Одна инфузория за 1 ч переваривает до 30000 микробов. Погибшие простейшие и водоросли в свою очередь служат пищей для сапрофитных бактерий.

Бактериофаги вызывают лизис (растворение) гомологичных бактерий (например, дизентерийный фаглизирует дизентерийную бактерию; сибиреязвенный фаг — возбудителя сибирской язвы и т. д.) и способствуют очищению водоемов от патогенных микробов. Бактериофагов обычно обнаруживают в загрязненной речной и морской воде вблизи населенных пунктов.

Механизм антимикробного действия перечисленных гидробионтов неодинаков: от прямого поглощения бактерий до их лизиса или выделения в водоем антибиотических веществ.

В самоочищении водоема участвуют все гидробионты, тем не менее основная роль принадлежит водной микрофлоре, количественный и качественный состав которой меняется в зависимости от содержания в воде органических веществ.

Степень загрязненности водоема называется сапробностью и характеризует особенности водоема: определенная концентрация органических веществ, соответствующая стадия их минерализации, условия развития и состав микроорганизмов. Различают три основные зоны сапробности: полисапробная, мезосапробная, олигосапробная.

Полисапробная зона (зона сильного загрязнения)— вода загрязнена органическими веществами, число микроорганизмов достигает нескольких миллионов в 1 мл, при этом преобладают кишечные и анаэробные гнилостные бактерии, обусловливающие процесс гниения и брожения.

Мезосапробная зона (зона умеренного загрязнения) характеризуется минерализацией органических веществ с преобладанием окислительных процессов и выраженной нитрификацией. Количество бактерий в 1 мл воды составляет сотни тысяч, причем содержание коли-бактерий значительно уменьшается.

Читайте также:  Таймень длиной более двух метров

Олигосапробная зона (зона чистой воды) обычно не содержит органических веществ. Количество бактерий в 1 мл воды составляет десятки, сотни, преобладают серо-и железобактерии.

Таким образом, наличие определенного количественного и качественного состава микроорганизмов в различных зонах санпробности характеризует активность процесса самоочищения водоема.

Очистка воды и дна естественных водоемов от загрязнений

Загрязнение естественных водоемов отражается на всей экосистеме и угрожает последствиями для человека. Особенно это касается жителей близко расположенных территорий.

Испарения из засоренной воды поступают в воздух. Мусор приобретает мелкодисперсную форму и действует на дыхательные пути и иммунитет. Невозможные условия для нормальной жизнедеятельности водных видов флоры и фауны приводят к исчезновению некоторых их видов. Эти факты подтверждают актуальность биологической очистки водоемов и разработки новых методов для этого.

Разновидности загрязнений и их воздействие на водоем

Определить, что водоем требует очистки можно по следующим признакам:

  • грязноватая жирная пленка на воде,
  • обильные заросли водорослей и ила,
  • плохой запах,
  • помутнение воды.

Чаще всего реки, озера или пруды засоряются бытовыми отходами, стволами деревьев, которые утонули в воде, илом. Данные элементы ухудшают состояние водоема, как места жизнедеятельности живых организмов, за счет процессов разложения и выделения опасных веществ. Объемные части становятся механической преградой для продвижения в воде плавательных средств, способствуют застою воды и тормозят процессы самоочищения.

Способы очистки воды от загрязнения

В зависимости от степени загрязнения, размера водоема и характера загрязнения выбирают определенный метод очистки из следующих:

  • механическое чистка,
  • химический метод,
  • биологический метод,
  • воздействие на воду ультрафиолетом.

Наиболее распространенный метод – механический. При его использовании в первую очередь происходит осушение водоема, посредством откачивания воды. После этого приступают к обработке дна – удалению всех инородных элементов, мусора и ила. На очищенное дно наносится покрытие, которым может быть песок, мелкие камни, глина. Очищенный водоем наполняется свежей водой. Необходимость осушения делает этот метод актуальным для небольших по размеру озер, прудов (в том числе промышленных).

Есть и другой вариант механической очистки – использование прибора, который фильтрует воду. Он погружается в водоем. Вода, проходя сквозь это приспособление, оставляет внутри него мелкий мусор. Фильтры требуют своевременной замены для эффективного использования аппарата. Для механической очистки дна применяются различные приспособления, которые работают по принципу пылесоса и очищают дно от мусора, ила.

Применение химического метода необходимо при выраженном дисбалансе микроэлементов и их соединений в воде. Для этого предварительно проводят анализ жидкости. Выявленные в ней соли тяжелых металлов, продукты гниения и разложения, например, аммоний и его соли, требуют нейтрализации. Необходимо тщательно и точно рассчитать, какие вещества следует ввести в воду и их количество, чтобы произошла нейтрализация и вода была безопасной для живых организмов. Также, с помощью химической очистки, вода обогащается кислородом.

Для биологического очищения воды используется колония микроорганизмов. Прибор с помещенными внутрь аэробными и анаэробными бактериями помещается под воду. Эти бактерии не несут вреда для организма человека и проживающих в воде животных. В процессе их деятельности, нормализуется биологический фон водоема. Патогенные организмы погибают за счет конкуренции и воздействия продуктов, которые вырабатываются в процессе биологического способа очистки водоема.

Очищение воды воздействием ультрафиолетового излучения проводится специальным источником УФ света. Он помещается в водоем и устраняет патогенные микробы, вирусы. Происходит обеззараживание воды по аналогии с использованием этого облучения для кварцевания. Способ считается надежный и эффективный. Обычно его применяют в комплексе с механической чисткой.

Самоочищение водоемов. Классификация методов очистки сточных вод.

Процессы самоочищения природных вод происходят под влиянием солнечной радиации, деятельности микроорганизмов, других факторов. Наиболее интенсивно они протекают летом.

Самоочищение загрязненных природных вод происходит при многократном (1:7. 1:12) разбавлении их чистой водой.

В замкнутых водоемах и подземных водах эти процессы протекают очень медленно. Полное самоочищение воды Мирового океана происходит только через 2600 лет, подземных вод – через 5000 лет.

Процессы самоочищения воды протекают и в результате насыщения ее кислородом. Под влиянием растворенного кислорода происходит окисление органических веществ и выпадение их на дно водоемов в виде минерального осадка. Наиболее интенсивно вода насыщается кислородом из воздуха на реках с быстрым течением и в водоемах при сильных ветровых волнениях. Этому способствует и жизнедеятельность высших водных растений.

Водные растения улучшают качество воды также и за счет поглощения ряда растворенных и диспергированных в ней веществ. Так, один гектар тростниковых зарослей за сезон поглощает до 5. 6 тонн присутствующих в сточных водах балластных и токсичных солей; в его зарослях задерживаются также всевозможные растительные и животные волокна, жировые и нефтяные эмульсии, хлопья коллоидов и т.д.

Вода морей остается достаточно чистой благодаря водной растительности и многочисленным живым организмам – моллюскам, ракообразным и т.д. Поселения этих организмов, расположенные на 1 кв. м, фильтруют в сутки более 200 тонн воды, освобождая ее от загрязнений.

Очищающую способность водных растений используют для очистки сточных вод промышленных предприятий. Для этого создают специальные водные бассейны с тростником или другой болотной и приболотной растительностью.

При дефиците в воде растворенного кислорода процессы самоочищения резко сокращаются. Интенсифицировать процессы самоочищения воды позволяет искусственная аэрация, которую осуществляют следующими устройствами и способами:

Ø барботажным аэратором – воздуходувкой с горизонтальной трубой, расположенной на глубине до 1 м, с отверстиями диаметром 1,5 мм. Выходящий через отверстия воздух при движении к поверхности отдает часть кислорода воде;

Ø механическим заглубленным аэратором – системой расположенных на понтонах вращающихся труб, заглубленных до 1 м;

Ø механическим поверхностным аэратором – системой, разбрызгивающей воду в воздушном пространстве над водоемом;

Ø водосливом через плотины в виде свободно падающего потока;

Ø впуском воздуха в зону разрежения отсасывающих труб гидротурбины.

Для защиты водных объектов от неорганизованного стока создают прибрежные водоохранные зоны, позволяющие максимально перевести поверхностный сток в подземный. В прибрежных водоохранных зонах предусматривают лесные полосы для перехвата и перераспределения поверхностного стока, укрепления берегов и частичного извлечения минеральных солей, задержания эрозированной почвы и химических препаратов. Число и вид лесных полос определяются климатическими, топографическими, гидрологическими и гидрогеологическими условиями.

Классификация методов очистки сточных вод

Для создания оборотных систем водоснабжения, достижения допустимой по нормам ПДС концентрации загрязнений промышленные сточные воды подвергаются очистке. Требуемое качество очистки достигается использованием механических, химических, физико-химических, биологических, термических методов.

Указанные методы очистки подразделяются на рекуперационные и деструктивные.

Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ.

При деструктивных методах вещества, загрязняющие воды, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков.

Выбор метода очистки и конструктивное оформление процесса производятся с учетом следующих факторов:

q санитарных и технологических требований, предъявляемых к качеству очищенных вод с учетом дальнейшего их использования;

q количества сточных вод;

q наличия у предприятия необходимых энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воздух, электроэнергия, реагенты и т.д.), а также необходимой площади для сооружения очистных установок;

q требуемой эффективности процесса обезвреживания.

Очистка сточных вод от нерастворимых загрязнений (суспензий, эмульсий) может предусматривать:

1) удаление грубодисперсных примесей:

Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители.

Читайте также:  Речные мидии — как наловить и приготовить деликатес

Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твердых или жидких веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение производят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу.

Флотацию применяют для удаления из сточных вод нерастворимых диспергированных примесей, которые самопроизвольно плохо отстаиваются.

· центробежным фильтрованием и отстаиванием;

Центробежное фильтрование осуществляется вращением суспензии в перфорированном барабане, обтянутом сеткой или фильтровальной тканью. Осадок остается на стенках барабана. Его удаляют вручную или с помощью специального ножевого съема. Центробежное фильтрование наиболее эффективно в тех случаях, когда требуется получить продукт с наименьшей влажностью и требуется промывка осадка.

2) удаление мелкодисперсных примесей:

Коагуляция – процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия и объединения в агрегаты. Коагуляция наиболее эффективна для удаления из воды коллоидно-дисперсных частиц размером 1. 100 мкм. В процессе очистки сточных вод коагуляция происходит под влиянием добавляемых к ним специальных веществ – коагулянтов. Коагулянты в воде образуют хлопья гидроксидов металлов, которые быстро оседают под действием силы тяжести.

Флокуляция – это процесс укрупнения взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений (флокулянтов). В отличие от коагуляции при флокуляции укрупнение частиц происходит не только при непосредственном их контакте, но и в результате взаимодействия концентрирующихся на их поверхностях молекул флокулянта.

Электрокоагуляция– коагуляция при прохождении сточной воды в электрическом поле через межэлектродное пространство. В этом случае проводится электролиз сточной воды с использованием растворимых стальных или алюминиевых анодов. Под действием электрического тока происходит растворение металла, в результате чего в воду переходят катионы железа или алюминия. Встречаясь с гидроксильными группами, катионы образуют гидроксилы металлов в виде хлопьев, и начинается интенсивная коагуляция.

Электрофлотация – очистка сточных вод от взвешенных частиц при помощи пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. На аноде возникают пузырьки кислорода, на катоде – водорода.

Растворимые примеси выделяются из сточных вод следующими методами:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ ПРУДОВ

Самоочищение прудов

ПРОЦЕССЫ САМООЧИЩЕНИЯ

Самоочищение пруда — постепенное возвращение водной среды водоема к первоначальному природному состоянию, происходящее под влиянием биологических, физических и химических процессов:
1. Биологические процессы самоочищения: результат жизнедеятельности бактерий, растений и животных, обитающих в пруду.
2. Физические процессы самоочищения: седиментация (выпадение в осадок) взвешенных загрязняющих веществ, перемешивание воды под воздействием ветра и течений, перемешивание в результате температурной стратификации водного объема.
3. Химические процессы самоочищения: окисление и распад органики, сопровождающиеся образованием простых химических соединений (углекислоты, метана, аммиака), которые могут употребляться в пищу гидробионтами.

АНАЭРОБНАЯ И АЭРОБНАЯ СХЕМЫ

Самоочищение может происходить по двум схемам:
– анаэробная;
– аэробная.

При анаэробной схеме разрушение органических веществ осуществляется с помощью бактерий и грибов, без присутствия кислорода. При этом происходит накопление промежуточных элементов распада — сероводорода, аммиака, жирных кислот.

Аэробная схема противоположна анаэробной и характеризуется присутствием кислорода. В основе переработки загрязненного стока по аэробной схеме лежит прибрежно-водная растительность. Во‑первых, прибрежно-водные растения в ходе фотосинтеза выделяют кислород и насыщают им воду. Во-вторых, в зарослях растений обитают бактерии и фитофильная фауна, а в корнях растений — бентос. Все вместе эти звенья производят:
– механическую очистку;
– аккумулирование химических элементов;
– минерализацию и окисление;
– детоксикацию органических загрязнений.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА

Природная механическая очистка представляет собой освобождение водной среды от взвешенных и слаборастворимых органических и минеральных веществ. В основном данная работа производится животными-фильтраторами (двухстворчатые моллюски, ракообразные) и прибрежно-водной растительностью. Интенсивность процессов очищения тем выше, чем:
– больше количество фильтраторов и их видовой состав;
– больше площадь листьев и побегов растений, и выше их ослизнённость (слизь на поверхности);
– более развиты корни растений.

Моллюски способны фильтровать колоссальные объемы воды. Растения и их корни очень хорошо задерживают взвешенные вещества, нефтяные пленки, органические эмульсии, жиры. Выпадая в осадок, данные вещества (в том числе нефть) перерабатываются уже донными организмами. Корни прибрежных растений поглощают азот, калий, фосфор. Органические вещества и минералы используются растениями для собственного метаболизма. Тростник, рогоз, камыш, элодея, роголистник в процессе фитофильтрации увеличивают прозрачность воды и понижают ее минерализацию. Погруженные макрофиты очень интенсивно насыщают водную среду кислородом (способствуя окислению органики и ускоряя нитрификацию), во много раз быстрее поглощают фосфор. Прибрежно-водные растения поддерживают высокое содержание кислорода в воде, что крайне важно, т.к. кислород является основным быстрорасходуемым элементом очищения воды. Растения подавляют развитие синезеленых водорослей, предотвращая цветение прудов.

К наилучшим представителям прибрежно-водной растительности, часто применяемым в проектной документации на городские пруды, относятся:
– прибрежные: камыш, тростник, рогоз, ирис, аир;
– плавающие: кувшинки, кубышка, ряски;
– погруженные: роголистник, уруть, элодея.

АККУМУЛИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Прибрежно-водные растения представляют собой накопитель биогенных веществ. В процессе жизнедеятельности растения способны потреблять из воды фосфор, азот, серу, кальций, железо, кремний. Особенно этим отличаются такие полупогруженные растения, как рогоз (узколистный и широколистный), тростник обыкновенный, камыш озерный, ежеголовник, рдест (блестящий и гребенчатый). Помимо указанных биогенных элементов, прибрежно-водные и полностью погруженные растения поглощают поверхностно-активные вещества и тяжелые металлы, причем уприбрежно-водных растений это происходит с повышенной интенсивностью:
– никель, медь: наибольшее поглощение у сусака;
– свинец: наибольшее поглощение у тростника;
– цинк: наибольшее поглощение у элодеи канадской;
– титан: наибольшее поглощение у элодеи канадской и урути;
– хром и марганец: наибольшее поглощение у роголистника и урути.

Растения, особенно погруженные, участвуют в поглощении радиоактивных элементов (дезактивация воды). Наивысшей скоростью накопления радиоактивных изотопов отличается элодея и различные харовые водоросли.

По завершении вегетационного периода в пруду происходит быстрое отмирание многих растений. По этой причине для предотвращения вторичного загрязнения чаши пруда отмирающими растениями необходимо производить их выкашивание и утилизацию.

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ И ОКИСЛЕНИЕ

Минерализация — процессы окисления сложных органических соединений, при которых происходит их разрушение с получением безвредных или полезных простых соединений. Для поддержания окисления необходимо, чтобы в воде содержался достаточный объем растворенного кислорода. Кислород при окислении расходуется очень быстро, а его пополнение через газообмен зеркала пруда с атмосферой — очень медленное. Поэтому ведущую роль здесь выполняют прибрежно-водные растения, которые в результате метаболизма выделяют в воду кислород.

ДЕТОКСИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Фенолы, пестициды, химикаты, нефть, хлорорганические соединения, гербициды — высокотоксичные органические загрязнения. Естественная детоксикация прудов от таких соединений основана на том, что некоторые растения (прибрежно-водные и погруженные), а также микроорганизмы (водоросли и бактерии) способны не только к поглощению токсичных соединений, но и к:
а) их разложению (деструкции);
б) включению их в свой метаболизм.

К таким растениям, к примеру, относятся харовые водоросли, камыш, уруть, рдеста, гиацинт водный.

Нефтепродукты, являющиеся одним из наиболее частых загрязнений водных объектов, проходя через береговые заросли прудов подвергаются биологическому окислению и даже вовлекаются в обменные процессы растений и бактерий.

РОЛЬ САМООЧИЩЕНИЯ

Самоочищение пруда возможно только при небольшом исходном загрязнении воды. При интенсивном поступлении загрязнений и эвтрофировании природные процессы самоочистки не способны поддерживать водную среду в удовлетворительном состоянии. Из практики восстановления современных городских водоемов известно, что степень загрязнения воды в них не позволяет природному очищению полностью переработать весь поступающий загрязненный сток. В наилучшей ситуации оказываются те пруды, в которых по тем или иным причинам ограничен объем внешнего стока. Именно в направлении такого ограничения стока разрабатываются большинство современных проектов строительства или реконструкции прудов и городских водоемов.

Читайте также:  Самые необычные способы рыбной ловли

Другим эффективным внедрением в практику проектирования и строительства прудов является биоплато — специально организованный и особым образом сконструированный участок пруда, в пределах которого организуется целенаправленная очистка воды прибрежно-водной растительностью.

Публикации

Новая технология очистки водоемов

Данная статья посвящена новому подходу созданному компанией CHRISAL позволяющему в течение одного теплого сезона произвести очистку водоема и восстановить биологическое равновесие и самоочищение водоема.

Что делать если водоем, в котором все привыкли купаться и ловить рыбу вдруг начал подавать тревожные признаки экологического неблагополучия: вода в водоеме в теплый период всегда мутная, поверхность водоема в июле-августе покрывается плотным ковром «зеленки», в прудовой воде прекрасно себя чувствуют и активно размножаются сине-зеленые водоросли, образуются запахи, периодически случаются заморы? Эти неприятные явления могут быть однозначно интерпретированы как последствия загрязнения водоема органическими веществами и питательными элементами, в результате чего происходит нарушение биологического баланса водоема.

Об интенсивном загрязнении водоема свидетельствует любой из следующих признаков. В водоеме высокий уровень донного осадка. Чрезмерное скопление на дне органики, сопровождается размножением вредных микроорганизмов. При этом значительно понижается содержание в воде кислорода. Последствия этого могут быть разными — появившаяся на поверхности маслянистая пленка, разросшаяся ряска, образование анаэробных газов, неприятные запахи и т. п. Вода в водоеме всегда мутная, особенно в теплый период. Мутная вода более интенсивно поглощает солнечные лучи, в результате чего нарушается естественный температурный режим водоема. От водоема исходит неприятный запах. В насыщенной питательными элементами воде начинается скачкообразный рост отдельных видов водных растений, подавляющих остальную флору водоема — простейших водорослей (бурых, сине-зеленых), ряски. Происходит потеря видового разнообразия, то есть заполнение водоема одним видом растительности, который практически полностью вытесняет все остальные. Особенно опасно загрязнение питательными элементами для мелких водоемов. Дело в том, что с наступлением весны мелководье быстро прогревается и донные осадки — отмершие растения, продукты жизнедеятельности рыб и животных — выделяют соединения фосфора и азота, так называемые биогенные вещества, которые попадают в водную толщу и вызывают вспышку цветения микроводорослей. Насыщение водоема питательными веществами приводит к постепенному изменению типа водной экосистемы пруда или озера на эвтрофный — заболачиванию.

Каждый водоём — сложная живая система, где обитают бактерии, водоросли, высшие водные растения. Общая их деятельность обеспечивает самоочищение водоёмов, а не очищение водоема. Факторы самоочищения многообразны. Их можно разделить на 3 группы: физические, химические и биологические. Среди физических факторов самоочищения водоемов первостепенное значение имеет разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. Обеззараживание воды происходит под влиянием ультрафиолетового излучения солнца. К химическим факторам самоочищения водоема относится окисление органических и неорганических веществ. Санитарный режим водоёма характеризуется, прежде всего, количеством растворённого в нём кислорода. К биологическим факторам самоочищения водоемов относятся полезные микроорганизмы: сапрофитные бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли, для которых основным источником энергии и жизнедеятельности является потребление неживого органического материала. Полезная микрофлора водоема отвечает за своевременное удаление неживой органики, поддержание баланса питательных элементов, уничтожение вредных и патогенных микроорганизмов. Чрезмерное загрязнение подрывает самовосстановительные способности водоемов, в загрязненном водоеме полезная микрофлора подавляется, меняются соотношения между отдельными группами микроорганизмов и в целом изменяется направление метаболизма. В постоянно загрязняемых водоемах число полезных микроорганизмов в субстратах загрязнителях насчитывает, не более нескольких тысяч единиц на 100 граммов субстрата, одни группы микроорганизмов сохраняют присутствие, в то время как количество других критически уменьшается.

Методы очистки водоемов

Для того, чтобы помочь водоему самостоятельно справиться с загрязнением, требуется дополнительная очистка водоема от органических веществ и питательных элементов и удаление донных отложений. Из всех методов очистки водоемов, только биологическая очистка водоема позволяет восстановить биохимическое самоочищение за счет искусственного восстановления видового состава полезной микрофлоры многократным увеличением концентрации полезных микроорганизмов в водоеме. Восстановление видового состава полезной микрофлоры многократно активизирует процессы самоочистки, ускоряя восстановление биологического равновесия. Для этого в загрязненный водоем вносятся высокие концентрации специально подобранных микроорганизмов, которые присутствуют в почве и экосистемах здоровых незагрязненных водоемов в очень малых количествах, селекционированных и размноженных в форме готового к применению концентрированного биопрепарата.

В результате научной работы и испытаний был создан продукт PLUS WATER. В основе биопрепарата — ассоциация штаммов аэробных факультативных строго сапрофитных микроорганизмов, для которых основным источником энергии и жизнедеятельности являются органические вещества, характерные для донных отложений водоемов. Внесение в загрязненный водоем доз PLUS WATER создает в воде и донных отложениях устойчиво высокую концентрацию полезных микроорганизмов, существенно активизирующих биохимические процессы самоочищения, под которыми подразумеваются:

  • микробиологическое потребление органики донных отложений, превращение органических веществ в СО2 и Н2О.
  • биологическое удаление из воды органических веществ и питательных элементов азота, фосфора, нитратов, фосфатов, понижение значений БПК, ХПК, ВВ на 90% и более процентов.
  • пробиотическое ускорение отмирания вредных и патогенных микроорганизмов в водоеме, интенсификация самоочищения воды до 99%.
  • микробно-ферментное улучшение перманганатной окисляемости воды.

В результате интенсификации биохимических процессов очистки водоема, уже через месяц существенно снижается общая нагрузка на водоем: значительно сокращается потребление растворенного кислорода, отмирает до 95% вредных и патогенных грибков и бактерий, повышается прозрачность воды и нормализуется температурный режим водоема. Благодаря очистке воды от питательных элементов прекращаются вспышки цветения простейших водорослей, ряска значительно сокращает популяцию.

Необходимо отметить, что интенсифицируя самоочищение, биопрепарат никоим образом не заменяет очистку водоема от крупного механического мусора. Очистка водоема продуктом PLUS WATER может и должна вестись параллельно с работами по извлечению из водоема крупного механического мусора. При этом, повышение прозрачности воды в результате применения биопрепарата, может существенно облегчить водолазные работы.

Очистку водоема биопрепаратом можно начинать в апреле-мае, после прогрева воды до +5С. Приступать к очистке водоема можно и в любое удобное время в течение лета – полезные микроорганизмы будут очищать водоем до становления льда и возобновят активность следующей весной. Для борьбы с засильем ряски необходимо приступить к внесению продукта до начала вегетативного периода. Расход продукта на очистку водоема независимо от его размеров составляет от 40 мл на 10 куб. метров воды. Препарат нужно вносить не сразу, а постепенно, в течение 7-9 недель, с разбивкой на отдельные дозы, которые вносятся в водоем ежедневно в течение первых 14 дней и далее 2 раза в неделю.

Цикл очистки создает в водоеме постоянный биоценоз, сохраняющий высокую активность до полного потребления загрязнителей. Для внесения препарата в водоем обычно используется лодка или катер, с которых препарат равномерно рассыпается по поверхности водного зеркала.

Продукт применяется для очистки водоемов закрытого типа любых размеров, начиная от парковых прудов и заканчивая водохранилищами. Возможно применение продукта и частными владельцами небольших декоративных прудов. Основным достоинством биологической очистки водоемов является полноценное восстановление естественных процессов самоочищения водоема, достигаемое без активного механического вмешательства в экосистему. Продукт рекомендуется для применения в большинстве описанных выше случаев загрязнения закрытых водоемов. Положительный эффект от применения продукта достигается в течение одного теплого сезона. В зависимости от интенсивности загрязнения водоема повторное применение препарата может проводиться каждый теплый сезон до полного восстановления биологического равновесия. В случае если водоем загрязняется непрерывно, необходимо принять меры по снижению нагрузки на водоем, а до этого необходимо регулярно вносить минимальные дозы продукта. PLUS WATER полностью безопасен для человека, животных, рыб, водоплавающих птиц, растений. Препарат не имеет ограничений по применению

Добавить комментарий