Фактори самопочистване - studopediya

Основните източници на замърсяване на водите са битови, производствени и селскостопански отпадъчни води. Домакински и селскостопански отпадъчни води съдържат голям брой различни органични вещества, детергенти, пестициди, торове и техните разпадни продукти, като промишлен - голям набор от различни химически съединения, повечето от които са токсични.

Замърсяване много резервоари България превишава максимално допустимата концентрация (МРС) в минерално масло средно 47-63%, 45-68% от феноли, лесно окисляеми органични вещества (BOD 5) от 20-23%, амоняк азот с 24%, и т.н. [6].

замърсяването на водите се разделят на allochthonous - вкарване отвън, и автохтонно - собствен замърсяване. Автохтонно замърсяване се появява в резултат на жизнената дейност на водните организми, включително и в близост до брега водна растителност. След умира сряда влиза техните метаболити, хранителни вещества и продукти от разпадане. Allochthonous замърсяване - това е това, което носи във водите на канализационни, отток, дъжд и въздушни маси.

Специална форма на замърсяване е еутрофикацията на водните обекти, т.е. обогатяване на хранителни вещества, което води до интензивно развитие на водорасли и крайбрежни растения. Това най-често се случва за сметка на въвеждане на водите на битови и селскостопански отпадъци. Способността на водната растителност в натрупването и използването на тези материали (особено фосфор и азот), което ги прави активни участници в процеса на самопречистване на природни води.

резервоари замърсяване води до промяна в структурата на обществото, тяхната специфична и количествен състав. Интензивен замърсяването от селското стопанство и битови отпадъчни води водят до еутрофикация и обрастване и промишлени - за прекъсване и пълно разграждане на биоценоза.

Резервоари имат уникална функция - способността да се прочисти. В рамките на самопречистване се отнася до набор от експозиция на химични, физични и биологични фактори върху екосистемата на резервоара, в резултат на което качеството на водата идва до оригинала (или близо до) състояние. Биологичното пречистване на водни басейни за сметка на активност на растения, животни, гъбички, бактерии, и е тясно свързан с физическите и химическите процеси.

Самопочистващ се извършва резервоари под аеробни и анаеробни условия. Анаеробни процеси възникнат унищожаване на органични вещества с предимно включващи бактерии, гъбички и протозои. В този случай, в процеса на разграждане на органичен материал в средата натрупване на междинни продукти (амоняк, сероводород, ниски киселини молекулно тегло киселини, и т.н.), че наличието на кислород се окисляват на.

При аеробни условия, разрушаването на органичния субстрат се провежда в присъствието на кислород, за да прости съединения, които впоследствие са включени в биотични обращение. Този процес участва почти цялото население на резервоари. Голяма роля в процесите на самопречистване на замърсени води играе крайбрежните водни растения.

През последните години, стоманени макрофити успешно използвани във вода практика лечение на хранителни вещества, феноли, ароматни въглеводороди, микроелементи, петрол, метални соли на различни минерални и природен отпадъчни води, добитък отпадъци обеззаразяване на различни форми на патогени тежки.

Ролята на крайбрежните водни растения в самопречистване на водни басейни като цяло могат да бъдат обобщени, както следва:

1. механично почистване функция, когато забавено претеглени храсти растения и слабо разтворимо органично вещество;

2. минерализация и окисление функция;

3. Детоксикация на органични замърсители.

Ръчно почистване функция. Заедно с повърхностно влива в пътища влиза голям брой слабо разтворими и суспендираните органични и минерални вещества. Coastal водната растителност, заедно с животните - филтъра подаващите механизми (миди, зоопланктон) действа като механичен филтър. Ролята на филтър-животните в този процес е доста голям.

Бивалвии - постоянни жители на язовири - са медицински сестри реки. Преминавайки през водата, суспендираните частици се филтрират. Най-малките животни и растения, както и органични остатъци влизат в храносмилателната система, негодни за консумация материал, отложен върху слой на слуз, покриващи повърхността мекотели мантия. Слузта като движения на замърсяване до края на черупката и се освобождава във водата. Бучки са си комплекс концентрат за хранителни микроорганизми. Те завършен верига биологично пречистване на вода. [7]

Ефективността на действие на филтъра бариера се определя плътността фитоценози (т.е., броя на издънки на единица площ), присъствието на корените на растенията вода и степента им на развитие, форма и размери на листа и общата повърхност на растенията. Това води до намаляване на скоростта на потока в зоната на втулка и уреждане суспендирани частици.

Декантиране суспензия насърчава слуз на растителни повърхности. Проучванията показват по повърхността на растенията и тяхното mucilaginized, толкова по-ефективно почистване вода от суспендирани частици. Растенията могат да се рециклират и включва определено количество техния метаболизъм отлага върху повърхността на органични и неорганични суспензии, включително токсични съединения.

От голямо значение е наличието на някои водни растения корени. Общата площ на корена в зависимост от броя на леторастите може да бъде 10-15 пъти по-голяма от площта, заета от растенията. Ролята на вода в корените на пречистване на водата от разтворени и суспендирани частици е изключително голям. Така, в лабораторни експерименти тръстика и папур забавени вода обратно до 90% твърди вещества, съдържащи се суспендира в животновъдството отпадъчни води.

На растения са добре запазени не само суспендирани частици, но и органичен емулсия мазнина и масло филм. Те, заедно с минерални и органични суспензии от частици образуват големи агрегати, които впоследствие са разделени вече дънни организми. Например, разширяването на маслото в присъствието на растенията се извършва в 3-5 пъти по-силен, отколкото без оксидиращи микрофлора е показано в последните години, той присъства в почти всички естествени водоеми. През лятото с намаляване на нивото на водата в реките и язовирите е част от крайречна растителност на сушата. Изхвърлянето въвеждането на тази макрофити, отчасти в капан от тях, частично се просмукват в почвата, и преминете към подземен изтичането на реката. Така на практика всички суспендира и много разтворени замърсители се задържат от почвата и корените на крайбрежните растения. корените на растенията, абсорбира основно органични вещества и биогенни съединения (азот, фосфор, калий, и т.н.).

В храстите се извършва и обработка на суспензията се отлага върху растенията. Органични и неорганични компоненти, използвани в процеса на метаболизъм на самите и тяхното разваляне растения.

Повлиян fitofiltratsii увеличава прозрачността на водата, намаляване на солта. Главната роля в този процес крайбрежна (тръстика, папур, тръстика, Mannik и др.) И потопени растения (Potamogeton, Elodea, роголистник, Евразия вода равнец и др.).

Минерализацията на сложни органични съединения се случва в присъствието на кислород. Ако силно замърсени, запаси от разтворения кислород консумират бързо, което води до самопочистване на водата забавя. Крайбрежните водни растения имат благоприятен ефект върху режима на кислород на резервоара и по този начин ускоряват процеса на самопречистване. Някои изследователи смятат, че по-богатите езерце растения, по-голямата способността му да Минерализиращ. Това се случва не само чрез специалните кислородни растенията, но и поради факта, че тяхното присъствие макрофити създават благоприятни условия за живот на бактерии, перифитона жители колоната и на дъното.

Големи макрофити (като тръстика, папур, pondweed, роголистник и др.), Закриващ повърхността на водата и усвояването биогенен и други минерални съединения са мощен антагонист на цианобактерии и други водорасли, инхибират развитието им и че те елиминират вреден за водни организми "цъфтят" резервоари ,

По време на метаболизъм по-високи водни растения отделят средно физиологично активни вещества, като антибиотици и летливи производство. Това намалява броя на патогенни микроорганизми. Показано е, че в макрофити коли-титър е значително по-ниска, отколкото в откритите части на езерото. В допълнение, растенията произвеждат различни метаболити в околната среда, органични киселини, полифеноли, които имат благоприятен ефект върху живота на хетеротрофни бактерии и други организми. Plant стъбла са огромни повърхност за развитието на различни микроорганизми, които изпълняват активна роля в разграждането на органична материя и пречистване на водата.

Как тогава трябва да отговарят на изискванията на крайбрежните водни растения? Те трябва да бъде устойчив на силно замърсени отпадни води имат силна коренова система, способна да абсорбира и процес много замърсители да растат добре в замърсена вода, за да се образува висок и гъсталаци, за да се получи голяма биомаса способен натрупване много минерални и токсични вещества, лесно се подновява при косене ,

Много експерти смятат, че това е в близост до брега водна растителност е основен фактор при формирането и регулирането на качеството на водите на естествени водни тела, защото растенията поглъщат големи количества не само биогенен, баласт, но и токсични вещества от минерален и органичен произход. В допълнение, климатична водни растения са способни да растат и се развиват при липса или дори пълното отсъствие на кислород в наносите чрез aerenhimnomu структура на корени и други органи.

В допълнение, водни растения, особено високи, има механични, физични и химични ефекти върху водната среда, в която тя се развива.

Редица микроелементи присъстват в резервоарите при ниски концентрации, играе положителна роля в живота на растенията (засягат растежа им, дишане, метаболизъм, хранене, размножаване и т.н.). Чрез увеличаване на концентрацията на тези вещества, те стават токсични за почти всички водни организми.

Крайбрежните водни растения, възстановени от водата и почвата не само хранителни вещества, те трябва, но също така съединения на тежки метали, синтетични повърхностно активни вещества и др. Минерална абсорбция от растенията се характеризира със специфични за видовете и може да достигне доста значителни количества.

Способността висока водните растения натрупват вещество в концентрации над фоновите стойности, води до неговото използване в системата за наблюдение и контрол на околната среда

Колективно може да се твърди, че растенията от един вид се натрупват в тъканите на повече химични елементи, толкова повече от тях, се съдържа във водата в достъпна форма за растенията. В допълнение, по-високи водни растения особена селективност в натрупване не само макро, но и микроелементи, включително тежки метали.

Проучванията показват, че най-големия капацитет на изкуствени елементи, наблюдавани при потопени растения съхранение. Подводните растения натрупват тежки метали в 10 пъти по-силен от крайбрежната водата.

В същото време крайбрежните водни растения имат достатъчно висока устойчивост на соли на тежки метали. Така, общата тръстика може да съществува без видимо увреждане се при концентрации от 100 до 300 мг / л меден сулфат, живак нитрат, кобалтов хлорид, железен сулфат, хром нитрат, цинков сулфат.

В лабораторни експерименти с пречиствателна филтруване разплод сложни гъсталак говеда брой различни минерали намалява с 37-57%, хлориди - 56%, сулфатни - 34%. В тези експерименти, най-добри резултати са показали, тръстика, папур, Iris pseudacorus, тръстика и други макрофити.

Така че, крайбрежната растителност може да се натрупват вода от естествени и отпадъчни води много химични елементи и по този начин намалява тяхната концентрация в средата. Следователно призната рационално тях култивиране в системата вода или пречистване на отпадъчни води, последвано от отстраняване. Отстраняването и по-нататъшна преработка растения ще позволят да се използват много от токсични и радиоактивни съединения.

Минерализация и оксидативен функция. Разграждането и минерализацията на сложни органични съединения до прост безвреден и се появява по два начина: в резултат на физико-химични процеси и растения участие.

Във втория случай, минерализацията се случва с растения, или в процеса на обмяната на веществата, или във водна среда, но отново с участието на кислород освободен от растенията. Този процес в живота на резервоара има водеща роля, защото силата на биохимични реакции в жив организъм горе интензивността на чисто химически реакции, свободно течащ в резервоарите.

Минерализиращ капацитет на резервоара е пряко пропорционална на интензитета на това крайбрежната водната растителност.

Детоксикация на органични замърсители. В битови и промишлени отпадъчни води, дори и покрай пълно биохимично пречистване, пътища навлиза значително количество опасни замърсители (феноли, пестициди и др.).

Установено, че тръстика, папур, тръстика, ирис и други макрофити са в състояние да абсорбират вода, не само инертни съединения, но също и физиологично активни вещества като феноли, пестициди, петрол, минерално масло и други. Ако, разбира се, не надвишава пагубни концентрации растения.

Някои токсични съединения не се абсорбират само от растения, но също така са включени в метаболизма, което е важно за тяхното детоксикация. По този начин, някои от растенията консумират фенол отделя в атмосферата чрез устицата

Феноли и техни производни се отстраняват от замърсената вода с помощта на водни растения предимно потопени. Проучванията показват, че по време на първия ден растителна папура с тегло около 100 грама на вода е в състояние да извлече и 4 г фенол.

В различни резервоари пестициди идват в значителни количества, по-специално на органохлорни съединение. Тези вещества също се натрупват водни растения. Изследването на въздействието на някои пестициди върху живота на различни видове тръстика, cattails, pondweed, водорасли, Евразия вода равнец, роголистник и др. Показват, че растенията са в състояние да абсорбират и се натрупват тези токсични съединения. Експерименталните условия Urut за 3-7 дни изтрити от резервоара до 50% дифенамид и вода зюмбюл - до 80%; тези растения се разлагат този хербицид с по-малко стабилни съединения, които след това се консумират от микроорганизми.

Стойност на водните растения е, че те могат не само да се концентрира пестициди, но също така могат да се разграждат токсични съединения на по-малко токсични, и в крайна сметка да ги неутрализира.

Унищожаване на замърсяване с нефт. В България по различен оценява като резултат от аварии и разливи загубил ежегодно от 10 до 20 Mill. Тона.

Обрасли с водна растителност крайбрежните води е лесно достатъчно, за да се справи с тях в следващите замърсяване с нефт. Нещо повече, толкова по-висока степен на свръхрастеж, толкова по-силен поток на самопочистващи се обработва резервоари. храстови макрофити нефт се използват микроорганизми, подложен на биологично окисляване и се състоеше в метаболитни процеси, не само бактерии, но също така и други водни организми, включително растения. Най-устойчиви на замърсяване масло са тръстика, cattails, тръстика, Elodea и други крайбрежната-водната растителност. В присъствието на масло (разбира се, в ниски концентрации) растеж тръстика и продължават папур папур по-енергично (средно 10-15 см), отколкото в експерименти без масло.

Различни видове масло (суров, продукт, емулгиран и масло) при концентрация от 1 г / л в присъствието на растенията изчезват след 5-10 дни, без растения - от 28-32-ия ден на експеримента. Така по-високи водни растения ускорени бактериално разграждане на нефт и нефтопродукти от 3-5 пъти.

Унищожаването на суров нефт и петролни продукти се дължи главно на жизнено окислител и сапрофитни бактерии. процес унищожаване масло става веднага след това влиза в тялото на вода; броят на микроорганизмите рязко се увеличава, достигайки своя връх 3-4 дни. Микробиологични процеси водят до разрушаването на филм масло и масло във вода, да се намали концентрацията на кислород във вода и обратно, - увеличаване на съдържание на въглероден диоксид. брой бактерии постепенно се намалява с намаляване количества масло.

В процеса на разрушаване на масло част от окислените съединения, участващи в метаболизма на бактериите и растения, а останалата - обработва, за да образуват нетоксични и ниско токсични съединения. Така, разширяването на масло - резултат от съвместното действие на микроорганизми хетеротрофни и крайбрежни водни растения. Първият действат като основните деструктори и mineralizers замърсители, а втората - като индуктори, мивки и потребителите окислени съединения