Самоочистка рек
Способность реки к самоочищению зависит от наполнения русла, скорости течения, степени турбулентности потоков, а также от состава загрязняющих веществ. В среднем при здоровой реке количество загрязняющих веществ уменьшается на 30% в сутки в результате естественного распада.
Река — живой организм. В естественном состояний малые реки подвержены различным колебаниям климата, влияющим на их наполненность. В отдельных случаях возможны перемерзание, пересыхание небольших рек, а также другие изменения, резко воздействующие на состояние речной экологической системы. Сохранение стабильного экологического равновесия обеспечивается прежде всего поддержанием в речной системе необходимого водоохранного расхода. Водоохранный расход — это минимально необходимое для охраны природы и жизни в реке количество воды.
Природная структура русла реки включает участки с быстрым и медленным течением: плёсы—глубокие участки в излучине Русла реки; перекаты — мелкие прямые участки русла; стрежень — линия наибольших скоростей и глубин; пойма— затапливаемая водой часть речной долины (в период паводков); отмели, пляжи, омуты. Каждый из этих участков вносит свой вклад в процессы естественного самоочищения (рис. 1).
Санитарно-биологическое состояние реки зависит от проточ-ности и лимитируется следующими особенностями. При скорости течения <0,3 м/с и глубинах <<2,5 м происходит быстрое зарастание русл рек высшими водными растениями. Для рек шириной 10…15 ми глубиной до 1,0 м допустима по условиям зарастания скорость течения 0,1…0,2 м/с. Для большинства небольших рек ил не откладывается на дне при средних скоростях течения 0,10…0,25 м/с. Для предупреждения интенсивного развития водорослей необходима скорость 0,6 м/с.
Известно, что прибрежная растительность, выделяя кислород и другие соединения, непосредственно участвует в разложении загрязняющих веществ, способствует самоочистке водоемов. С одной стороны, растения снижают проточность реки, с другой — очищают ее. Поэтому обустройство конкретного участка реки требует индивидуального подхода.
В зависимости от времени нахождения растений под водой в течение года вдоль русла формируются следующие зоны зеленых насаждений: постоянно затопленная; тростниковая зона (длительность нахождения в затопленном состоянии не менее 150 дней); древесно-кустарниковая с зарослями лозняка (изредко затапливае мый участок); зона древесно-кустарниковой растительности с твердой древесиной (затапливается только чрезвычайно обильными паводками).
Растениями можно регулировать водный режим долины, в котором участвуют паводковые, склоновые, подземные напорные и подпорные воды, воды атмосферных осадков.
Отсутствие проточности приводит к замедлению темпов развития микроорганизмов, преобладааию анаэробного разложения. На глубоких участках происходит аккумуляция органического вещества и возникает дефицит кислорода в жаркий период и при морозах. При наличии питательных веществ и благоприятной температуре уменьшение проточности ведет к развитию большой биомассы водорослей (до 5… 10 кг/м2). В этих условиях происходит замена исторически сложившихся биоценозов на новые, однообразные, стойкие к загрязнению, характерные для стоячих водоемов.
Водные биоценозы представляют собой сообщества микроорганизмов, водорослей, зоопланктона, высшей водной растительности, рыб и организмов. Благодаря им поддерживается относительно устойчивый состав воды. Нагрузка загрязненных вод на водоемы должна находиться в пределах, не допускающих изменения биоценоза, сложившегося в водоеме. Предельно допустимая концентрация (ПДК) устанавливается отдельно для каждой группы .веществ. Традиционным способом снижения предельно допустимых концентраций считалось разбавление сточных вод в 15…30 раз чистой водой.
Содержание в воде растворенного кислорода существенно влияет на трансформацию органических веществ и самоочищение реки. Образование участков реки с минимальным содержанием кислорода характерно для малых рек, особенно в зимний период. Для полного протекания процесса самоокисления количество кислорода должно быть в 7…9 раз больше, чем количество углеводородов.
Анализ природной структуры долины и взаимодействие ландшафтных компонентов в ее пределах показал, что периодическое затопление и подтопление пойменных территорий играли решающую роль в естественном обмене веществ, способствовали очистке и обновлению пойменных ландшафтов.
Зарегулирование русл, замыв пойм и стариц, строительство плотин и дамб приводит к следующим негативным последствиям: .произвольному изменению уровня воды в реке (отличному от естественного цикла); замедлению скорости течения; увеличению глубины (дополнительному осаждению взвешенных веществ, заиливанию и цветению); увеличению площади зарастания (исчезновению ресфильных . орган измоь, в том числе рыб); образованию концентрированных сред и донных отложений; изменению газового режима реки. В связи с этим для поддержания процессов самоочищения реки рекомендуется вместо плотин строить полузапруды, сохранять пойменные луга, ограничивая их паводковыми дамбами, использовать безнапорные гидроэлектростанции и агрегаты типа водяного колеса, не требующие искусственного подпора (рис. 2).
Водоем считается чистым, если не менее 90% его акватории удовлетворяет санитарным нормам и рыбохозяйственным требованиям; дно, поверхность и берега этой части водоема не содержат видимых признаков загрязнения; состав донных отложений соответствует естественным процессам кругооборота вещества данного региона, а сложившиеся биоценозы остаются по своему составу и численности организмов постоянными в течение многолетних наблюдений.
Товарищества - Самоочистка рек
Остались вопросы по теме - "Самоочистка рек", задайте их на