خانه » آشپزخانه » فرآیندهای خودپالایی بیولوژیکی آبهای طبیعی خودپالایی آبهای طبیعی انواع آلودگی ها و ضایعات آنها

فرآیندهای خودپالایی بیولوژیکی آبهای طبیعی خودپالایی آبهای طبیعی انواع آلودگی ها و ضایعات آنها

عوامل طبیعی منفی شامل وجود شیب های تند و مناطق سیل زده است که در برابر بارهای اضافی ساخته شده توسط انسان ناپایدار هستند. عوامل منفی فن آوری را باید به هم ریختگی زیاد در مناطق خاص در نظر گرفت، تأثیر فاضلاب آلوده و تصفیه نشده از مناطق مسکونی، مناطق صنعتی و شرکت ها، که بر کیفیت بدنه های آبی تأثیر می گذارد. در نتیجه، وضعیت مخازن، الزامات امکانات فرهنگی و اجتماعی را برآورده نمی کند. علاوه بر این، آلودگی بیش از حد هوا در امتداد بزرگراه ها تقریباً برای کل قلمرو معمول است.

II. بدنه های آبی به عنوان عناصر طبیعی و طبیعی-فناوری سیستم های منظر-ژئوشیمیایی، در بیشتر موارد حلقه نهایی در تجمع رواناب اکثر مواد فناور متحرک هستند. در سیستم‌های منظر-ژئوشیمیایی، مواد از سطوح بالاتر به سطوح هیپسومتری پایین‌تر همراه با رواناب سطحی و زیرزمینی و برعکس (از سطوح پایین به سطوح بالاتر) توسط جریان‌های جوی و فقط در برخی موارد توسط جریان‌های ماده زنده (مثلاً در طی فرار عظیم از مخازن حشرات پس از اتمام مرحله رشد لارو در آب و غیره).

عناصر منظر که نمایانگر پیوندهای اولیه و بسیار مستقر هستند (مثلاً سطوح حوضه محلی را اشغال می کنند) از نظر ژئوشیمیایی مستقل هستند و ورود آلاینده ها به آنها محدود است، به استثنای ورود آنها از جو. عناصر منظر که مراحل پایین‌تر سیستم ژئوشیمیایی را تشکیل می‌دهند (واقع در شیب‌ها و در فرورفتگی‌های برجسته) از نظر ژئوشیمیایی عناصر تابع یا هترونوم هستند که همراه با ورودی آلاینده‌ها از جو، بخشی از آلاینده‌هایی را که با آب‌های سطحی و زیرزمینی وارد می‌شوند، دریافت می‌کنند. از بخش های بلندتر چشم انداز - آبشار ژئوشیمیایی. در این راستا، آلاینده های تشکیل شده در حوضه آبریز، به دلیل مهاجرت در محیط طبیعی، دیر یا زود وارد توده های آبی عمدتاً با روان آب های سطحی و زیرزمینی شده و به تدریج در آنها تجمع می یابد.

5 فرآیند اساسی خود تصفیه آب در یک بدنه آبی

خودپالایی آب در مخازن مجموعه ای از فرآیندهای هیدرودینامیکی، فیزیکوشیمیایی، میکروبیولوژیکی و هیدروبیولوژیکی به هم پیوسته است که منجر به بازیابی حالت اولیه یک بدنه آبی می شود.

در بین عوامل فیزیکی، رقت، انحلال و اختلاط آلاینده های ورودی از اهمیت بالایی برخوردار است. اختلاط خوب و کاهش غلظت ذرات معلق با جریان سریع رودخانه ها تضمین می شود. خودپالایی مخازن با ته نشین شدن رسوبات نامحلول در کف و همچنین ته نشین شدن آب های آلوده تسهیل می شود. در مناطق با آب و هوای معتدل، رودخانه پس از 200-300 کیلومتر از محل آلودگی، و در شمال دور پس از 2 هزار کیلومتر خود را تمیز می کند.

ضد عفونی آب تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش خورشید رخ می دهد. اثر ضد عفونی با اثر مخرب مستقیم پرتوهای فرابنفش بر کلوئیدهای پروتئینی و آنزیم های پروتوپلاسم سلول های میکروبی و همچنین موجودات اسپور و ویروس ها به دست می آید.

از جمله عوامل شیمیایی خودپالایی مخازن باید به اکسیداسیون مواد آلی و معدنی اشاره کرد. خود خالص سازی یک مخزن اغلب در رابطه با مواد آلی به راحتی اکسید شده یا با محتوای کل مواد آلی ارزیابی می شود.

رژیم بهداشتی یک مخزن در درجه اول با مقدار اکسیژن محلول در آن مشخص می شود. برای مخازن نوع اول و دوم باید حداقل 4 میلی گرم در هر 1 لیتر آب در هر زمان از سال باشد. نوع اول شامل مخازنی است که برای تامین آب آشامیدنی شرکت ها استفاده می شود، نوع دوم شامل مخازنی است که برای شنا، رویدادهای ورزشی و آنهایی که در مناطق پرجمعیت قرار دارند استفاده می شود.

عوامل بیولوژیکی خودپالایی یک مخزن شامل جلبک، کپک و مخمر است. با این حال، فیتوپلانکتون همیشه تأثیر مثبتی بر فرآیندهای خود پالایشی ندارد: در برخی موارد، توسعه عظیم جلبک‌های سبز آبی در مخازن مصنوعی را می‌توان فرآیندی از خودآلودگی در نظر گرفت.

نمایندگان دنیای حیوانات همچنین می توانند در پاکسازی بدن آب از باکتری ها و ویروس ها کمک کنند. بنابراین، صدف و برخی دیگر از آمیب ها ویروس های روده ای و سایر ویروس ها را جذب می کنند. هر نرم تن روزانه بیش از 30 لیتر آب را فیلتر می کند.

تمیزی بدنه های آبی بدون محافظت از پوشش گیاهی آنها غیرقابل تصور است. تنها بر اساس دانش عمیق از اکولوژی هر مخزن و کنترل موثر بر توسعه موجودات زنده مختلف ساکن در آن می توان به نتایج مثبت دست یافت، شفافیت و بهره وری بیولوژیکی بالای رودخانه ها، دریاچه ها و مخازن را تضمین کرد.

سایر عوامل نیز بر فرآیندهای خودپالایی بدنه های آبی تأثیر منفی می گذارند. آلودگی شیمیایی بدنه های آبی با فاضلاب صنعتی، مواد مغذی (نیتروژن، فسفر و غیره) فرآیندهای اکسیداتیو طبیعی را مهار کرده و میکروارگانیسم ها را از بین می برد. همین امر در مورد تخلیه فاضلاب حرارتی توسط نیروگاه های حرارتی نیز صدق می کند.

یک فرآیند چند مرحله ای، که گاهی اوقات در طولانی مدت طول می کشد، خود تصفیه روغن است. در شرایط طبیعی، مجموعه فرآیندهای فیزیکی خود تصفیه آب از نفت شامل تعدادی مؤلفه است: تبخیر. ته نشین شدن توده ها، به ویژه آنهایی که بیش از حد رسوب و گرد و غبار دارند. چسباندن توده های معلق در ستون آب؛ شناور شدن توده ها که یک فیلم را با اجزای آب و هوا تشکیل می دهند. کاهش غلظت روغن معلق و محلول به دلیل ته نشین شدن، شناور شدن و مخلوط شدن با آب تمیز. شدت این فرآیندها به خواص نوع خاصی از روغن (چگالی، ویسکوزیته، ضریب انبساط حرارتی)، وجود کلوئیدها، ذرات پلانکتون معلق و قابل حمل و غیره در آب، دمای هوا و نور خورشید بستگی دارد.

6 اقدامات برای تشدید فرآیندهای خودپالایی بدن آب

خودپالایی آب یک حلقه ضروری در چرخه آب در طبیعت است. آلودگی از هر نوع در هنگام خودپالایی بدنه های آبی در نهایت به صورت مواد زائد و اجساد مرده میکروارگانیسم ها، گیاهان و حیواناتی که از آنها تغذیه می کنند متمرکز می شود که در توده گل و لای در پایین تجمع می یابد. توده‌های آبی که در آن‌ها محیط طبیعی دیگر نمی‌تواند با آلاینده‌های ورودی مقابله کند، تخریب می‌شوند و این عمدتاً به دلیل تغییر در ترکیب موجودات زنده و اختلال در زنجیره‌های غذایی، در درجه اول جمعیت میکروبی بدنه آبی رخ می‌دهد. فرآیندهای خود پالایشی در چنین آب‌هایی حداقل هستند یا به طور کامل متوقف می‌شوند.

چنین تغییراتی تنها با تأثیرگذاری هدفمند عواملی که به کاهش تولید زباله و کاهش انتشار آلودگی کمک می کنند، متوقف می شود.

این کار تنها با اجرای یک سیستم اقدامات سازمانی و کارهای مهندسی و احیا با هدف احیای محیط طبیعی بدنه های آبی قابل حل است.

توصیه می شود هنگام احیای بدنه های آبی، اجرای سیستم اقدامات سازمانی و کارهای مهندسی و احیای با چیدمان حوضه آبریز آغاز شود و سپس پاکسازی بدنه آبی و به دنبال آن توسعه ساحلی و دشت سیلابی انجام شود. مناطق.

هدف اصلی اقدامات حفاظت از محیط زیست و کارهای مهندسی و احیای حوضه کاهش تولید زباله و جلوگیری از تخلیه غیرمجاز آلاینده ها در توپوگرافی حوضه است که برای این منظور فعالیت های زیر انجام می شود: سیستم تنظیم تولید زباله؛ سازماندهی کنترل زیست محیطی در سیستم مدیریت پسماند تولید و مصرف؛ انجام فهرستی از تأسیسات و مکان‌های تولید و مصرف پسماند. احیای اراضی آسیب دیده و بهسازی آنها. تشدید هزینه‌ها برای تخلیه غیرمجاز آلاینده‌ها در زمین؛ معرفی فن آوری های کم پسماند و غیر ضایعات و سیستم های تامین آب بازیافتی.

اقدامات حفاظت از محیط زیست و کارهای انجام شده در مناطق ساحلی و دشت سیلابی شامل کار در تسطیح سطح، تسطیح یا تراس کردن شیب ها است. ساخت سازه های مهندسی هیدرولیک و تفریحی، تقویت سواحل و احیای پوشش چمن پایدار و پوشش گیاهی درختی و درختچه ای که متعاقباً از فرآیندهای فرسایشی جلوگیری می کند. کار محوطه سازی برای احیای مجموعه طبیعی یک پیکر آبی و انتقال بیشتر رواناب سطحی به افق زیرزمینی به منظور تصفیه آن با استفاده از سنگ های منطقه ساحلی و زمین های دشت سیلابی به عنوان مانع هیدروشیمیایی انجام می شود.

سواحل بسیاری از توده‌های آبی پر است و آب‌ها با مواد شیمیایی، فلزات سنگین، فرآورده‌های نفتی، زباله‌های شناور و برخی از آن‌ها فرسوده و گل‌آلود شده‌اند. تثبیت یا فعال کردن فرآیندهای خودپالایی در چنین آب‌هایی بدون مداخله مهندسی و احیای خاص غیرممکن است.

هدف از انجام اقدامات مهندسی و احیا و کارهای حفاظت از محیط زیست ایجاد شرایطی در بدنه های آبی است که عملکرد مؤثر سازه های مختلف تصفیه آب را تضمین کند و کارهایی را برای حذف یا کاهش تأثیر منفی منابع توزیع آلاینده ها انجام دهد. منشاء خارج از کانال و بستر رودخانه.

وضعیت اکولوژیکی بدنه های آبی تا حد زیادی به فرآیندهای خود تصفیه - یک ذخیره طبیعی برای بازیابی خواص و ترکیب اصلی آب مربوط می شود.
فرآیندهای اصلی خودپالایی منجر به موارد زیر می شود:

تبدیل (تبدیل) آلاینده ها به مواد بی ضرر یا کمتر مضر در نتیجه اکسیداسیون شیمیایی و به ویژه بیوشیمیایی.
تصفیه نسبی - انتقال آلاینده ها از ستون آب به رسوبات پایین، که در آینده می تواند به عنوان منبع آلودگی ثانویه آب عمل کند.
حذف آلاینده های خارج از بدنه آبی در نتیجه تبخیر، انتشار گازها از ستون آب یا حذف فوم توسط باد.

تبدیل آلاینده ها بیشترین نقش را در فرآیند خودپالایی آب دارد. این آلاینده‌های غیر محافظه‌کار را پوشش می‌دهد که غلظت آنها در نتیجه فرآیندهای شیمیایی، بیوشیمیایی و فیزیکی در آب‌ها تغییر می‌کند. مواد غیر محافظه کار عمدتاً شامل مواد آلی و بیوژنیک هستند. شدت اکسیداسیون یک آلاینده تبدیل شده قبل از هر چیز به خواص این ماده، دمای آب و شرایط تامین اکسیژن به بدنه آبی بستگی دارد.

شرایط دما را می توان با میانگین دمای آب برای سه ماه تابستان ارزیابی کرد، که به اندازه کافی شرایط را برای کل دوره گرم منعکس می کند (دمای آب در رودخانه های روسیه در ماه های زمستان تقریباً یکسان است، نزدیک به 0 درجه سانتیگراد). بر اساس این شاخص رودخانه ها و آبگیرها به سه گروه با دمای کمتر از 15 درجه سانتی گراد، از 15 تا 20 درجه سانتی گراد و بالای 20 درجه سانتی گراد تقسیم می شوند.

شرایط برای تامین اکسیژن عمدتاً با شدت اختلاط آب و مدت زمان تعیین می شود که همبستگی نسبتاً نزدیکی با تابستان دارد.

شدت اختلاط آب در رودخانه ها به طور تقریبی بسته به ماهیت زمینی که از طریق آن جریان دارد و برای دریاچه ها و مخازن با ضریب کم عمقی g، بسته به مساحت سطح آب و عمق متوسط تخمین زده می شود. مخزن بر اساس این معیارهای ارزیابی، رودخانه ها و مخازن به 4 گروه با اختلاط قوی، قابل توجه، متوسط و ضعیف تقسیم می شوند. بر اساس ترکیب دما و شرایط اختلاط، 4 دسته شرایط برای تبدیل آلاینده ها در آب های سطحی متمایز می شود: مطلوب، متوسط، نامطلوب و فوق العاده نامطلوب. ارزیابی خود تصفیه آب بر اساس این شاخص ها نه برای بزرگترین رودخانه های فرامنطقه ای (ولگا، ینیسی، لنا و غیره) و نه برای رودخانه های کوچک (با مساحت حوضه کمتر از 500-1000 کیلومتر مربع) غیرقابل قبول است. دمای آب و شرایط اختلاط در آنها بسیار متفاوت از مقادیر پس زمینه است.

نقش مهمی در خودپالایی آب نیز توسط فرآیند فیزیکی رقیق کردن محتوای آلاینده ها ایفا می کند که غلظت آن در آب رودخانه با افزایش جریان آب در رودخانه کاهش می یابد. نقش رقیق‌سازی نه تنها کاهش غلظت آلاینده‌ها، بلکه کاهش احتمال مسمومیت (توکسیکوز) موجودات آبزی مسئول تجزیه بیوشیمیایی آلاینده‌ها است. شاخصی از شرایط رقیق شدن آلاینده ها، میانگین جریان آب سالانه برای یک رودخانه و کل جریان آب سرشاخه هایی است که برای یک مخزن به آن می ریزند. بر اساس این شاخص کلیه رودخانه ها و مخازن به 6 گروه (با دبی آب کمتر از 100 تا بیش از 10000 متر مکعب بر ثانیه) تقسیم می شوند. بر اساس ترکیب دو شرط مهم - تبدیل آلاینده ها و مصرف آب - می توان به طور تقریبی شرایط خودپالایی آب های سطحی از آلاینده ها را ارزیابی کرد و آنها را در 5 دسته از "مطلوب ترین" تا "فوق العاده" ترکیب کرد. نامطلوب». شرایط خود تصفیه با در نظر گرفتن رقت برای رودخانه های فرا منطقه ای به صورت جداگانه برای بخش های جداگانه هر رودخانه محاسبه شد. بخش بالایی رودخانه‌های متوسط و بزرگ، که با ظرفیت رقیق‌سازی ضعیف مشخص می‌شوند، به عنوان رودخانه‌هایی با شرایط خود پالایشی «بسیار نامطلوب» طبقه‌بندی می‌شوند.
الگوهای فضایی خاصی در شرایط تبدیل آلاینده ها در آب های سطحی روسیه وجود دارد. بنابراین، بدنه های آبی با شرایط "بسیار نامطلوب" در مناطق کم ارتفاع تاندرا و جنگل-توندرا قرار دارند. همه دریاچه های آب های عمیق (لادوگا، اونگا، بایکال و غیره) و مخازن با تبادل آب به خصوص کند به همین گروه تعلق دارند. و سرزمین هایی با شرایط دگرگونی "مناسب" به ارتفاعات روسیه مرکزی و ولگا، دامنه های قفقاز شمالی محدود می شوند.

با در نظر گرفتن رقیق شدن آلودگی، بیشتر رودخانه های متوسط و تقریباً تمام رودخانه های کوچک روسیه با شرایط خودپالایش "بسیار نامطلوب" مشخص می شوند. "مطلوب ترین" شرایط برای خودپالایی با بخش هایی از رودخانه های Ob، Yenisei، Lena و Amur مشخص می شود که در بالاترین رده محتوای آب (بیش از 10000 متر مکعب در ثانیه) با دمای آب در محدوده متوسط قرار می گیرند. 15-20 درجه سانتیگراد)، و همچنین پایین دست ولگا با دمای بالاتر از 20 درجه سانتیگراد. مخازن زیر دارای شرایط یکسانی هستند: Volgogradskoye، Tsimlyanskoye، Nizhnekamskoye.

تجزیه و تحلیل تفاوت های سرزمینی در شرایط خودپالایی رودخانه ها و مخازن باعث می شود تا به طور تقریبی میزان خطر آلودگی آنها از هجوم آلاینده ها ارزیابی شود. این به نوبه خود می تواند به عنوان مبنایی برای ایجاد سطح محدودیت در تخلیه فاضلاب در شهرها و ایجاد توصیه هایی در مورد اندازه کاهش ورودی پراکنده آلاینده ها به آب های سطحی باشد.

در مورد آلودگی و کمبود آب آشامیدنی در کره زمین به اندازه کافی نوشته شده است. در یکی از غنی ترین کشورها از نظر منابع آبی، روسیه، تنها یک درصد از منابع آب از منابع آب آشامیدنی سطحی استانداردهای کیفی را برآورده می کند. در کارلیا، کشوری از رودخانه ها و دریاچه ها، که در دسترس بودن منابع آب 2-3 برابر از میانگین روسیه بیشتر است، حدود 70 درصد از نمونه های آبی وارد شده به شبکه های توزیع شهرک ها الزامات بهداشتی برای آب آشامیدنی را برآورده نمی کنند. این امر عمدتاً به دلیل فعالیت‌های فنی و کشاورزی-صنعتی فشرده با هدف برآوردن نیازهای فوری بشریت و توجه ناکافی به صرفه جویی در منابع آب برای نسل‌های بعدی است. اما نه تنها، "به لطف" این، آب طبیعی، که برای بشریت حیاتی است، در وضعیتی نزدیک به بحرانی قرار دارد.

آب طبیعی از مناطق مختلف آلودگی دریافت می کند. منابع آلودگی آب بسیار متنوع است. اول از همه، اینها فاضلاب شهرها و شرکت های صنعتی هستند. پرمصرف ترین صنایع معدنی، فولاد، مواد شیمیایی، پتروشیمی، خمیر و کاغذ و صنایع غذایی است. آنها تا 70 درصد از کل آب مصرف شده در صنعت را مصرف می کنند. همچنین نیروگاه های حرارتی و هسته ای از مقدار زیادی آب برای خنک سازی استفاده می کنند که آب تخلیه شده منجر به آلودگی حرارتی بدنه های آبی می شود که رژیم های حرارتی، هیدروشیمیایی و هیدروبیولوژیکی آب را مختل می کند.

در سال‌های اخیر، در تعدادی از مناطق، با فاضلاب مزارع دام و آبی که از مناطق آبیاری و زمین‌های دیم می‌آید، «رقابت» شده‌اند. کشاورزی از 60 تا 80 درصد کل آب شیرین استفاده می کند. در بسیاری از مناطق جهان، آلودگی آب به طور فزاینده ای با بارش همراه است. تغییر در رژیم رودخانه ها و دریاچه ها نقش خاصی در بدتر شدن کیفیت آب دارد.

با توجه به مشکل عظیم آلودگی آب های طبیعی، روش ها و روش های مختلفی برای تصفیه آب وجود دارد. اما با وجود این، یکی از ارزشمندترین خواص آب های طبیعی، قابلیت خودپالایی آن هاست.

خودپالایی آب عبارت است از بازیابی خواص طبیعی آنها در رودخانه ها، دریاچه ها و سایر توده های آبی، که به طور طبیعی در نتیجه فرآیندهای فیزیکوشیمیایی، بیوشیمیایی و سایر فرآیندهای مرتبط (انتشار آشفته، اکسیداسیون، جذب، جذب و غیره) رخ می دهد. توانایی رودخانه‌ها و دریاچه‌ها برای خودپالایی وابسته به بسیاری از عوامل طبیعی است. این عوامل عبارتند از: بیولوژیکی - فرآیندهای پیچیده تعامل موجودات گیاهی آبزی با اجزای فاضلاب ورودی. هیدرولوژیکی - رقیق کردن و مخلوط کردن آلاینده ها با بخش عمده آب؛ فیزیکی - تأثیر تابش خورشیدی و دما؛ مکانیکی - رسوب ذرات معلق؛ شیمیایی - تبدیل مواد آلی به مواد معدنی (به عنوان مثال کانی سازی).

هنگامی که فاضلاب وارد مخزن می شود، فاضلاب با آب مخزن مخلوط می شود و غلظت آلاینده ها کاهش می یابد. تغییر کامل آب در رودخانه ها به طور متوسط 16 روز، در باتلاق ها - 5 روز، در دریاچه ها - 17 سال طول می کشد. تفاوت در زمان با دوره های مختلف تبادل کامل آب در آبراهه ها و مخازن مختلف همراه است.

شدیدترین خود تصفیه آب در مخازن و نهرها در فصل گرم رخ می دهد، زمانی که فعالیت بیولوژیکی در اکوسیستم های آبی بیشترین میزان را دارد. خودپالایی در رودخانه های پر جریان سریعتر اتفاق می افتد. بیشتر آلاینده های معلق رسوب می کنند، این ذرات معدنی و آلی معلق، تخم کرم ها و میکروارگانیسم ها هستند، به همین دلیل، آب شفاف می شود و شفاف می شود.

کاهش غلظت مواد معدنی آلوده کننده بدنه های آبی با خنثی کردن اسیدها و قلیاها به دلیل بافر طبیعی آب های طبیعی، تشکیل ترکیبات کم محلول، هیدرولیز، جذب و رسوب رخ می دهد. غلظت مواد آلی و سمیت آنها در اثر اکسیداسیون شیمیایی و بیوشیمیایی کاهش می یابد.

یکی از فرآیندهای مهم خود تصفیه آب، کانی سازی مواد آلی است، یعنی تشکیل مواد معدنی از مواد آلی تحت تأثیر عوامل بیولوژیکی، شیمیایی و غیره. با معدنی شدن در آب، مقدار مواد آلی کاهش می یابد و در کنار آن، مواد آلی میکروب ها نیز می توانند اکسید شوند و در نتیجه برخی از باکتری ها از بین می روند.

در طی فرآیند خود تصفیه، ساپروفیت ها و میکروارگانیسم های بیماری زا از بین می روند. آنها در نتیجه کمبود آب از مواد مغذی می میرند. اثر ضد باکتری اشعه ماوراء بنفش خورشید که بیش از 1 متر به ستون آب نفوذ می کند. تأثیر باکتریوفاژها و مواد آنتی بیوتیک ترشح شده توسط ساپروفیت ها. شرایط دمایی نامطلوب؛ اثرات متضاد موجودات آبزی و عوامل دیگر. نقش مهمی در فرآیندهای خود تصفیه آب توسط به اصطلاح میکرو فلور ساپروفیت و موجودات آبزی ایفا می شود. برخی از نمایندگان میکرو فلور اجسام آب دارای خواص متضاد با میکروارگانیسم های بیماری زا هستند که منجر به مرگ دومی می شود. ساده ترین موجودات آبزی و همچنین زئوپلانکتون ها (سخت پوستان، روتیفرها و غیره) با عبور آب از روده های خود، تعداد زیادی از باکتری ها را از بین می برند. باکتریوفاژهایی که وارد بدن آب می شوند روی ارگانیسم های بیماری زا نیز اثر می گذارند.

خودپالایی آب های زیرزمینی به دلیل فیلتراسیون از طریق خاک و به دلیل فرآیندهای کانی سازی اتفاق می افتد.

باید به خاطر داشت که توانایی مخازن برای خودپالایی محدود است. ترکیبات سرب، مس، روی و جیوه که می‌توانند همراه با فاضلاب وارد آب‌ها شوند، اثر سمی بر بدن حیوانات دارند، می‌توانند فرآیندهای خودپالایی آب را کند کرده و خواص ارگانولپتیکی آن را بدتر کنند.

پراکنش پوشش گیاهی آبزیان (مجموعه های متراکم نیزارها، نیزارها و کتیل ها در امتداد سواحل) از اهمیت بالایی برخوردار است که به عنوان نوعی فیلتر زیستی در آنها عمل می کند. قابلیت تمیز کنندگی بالای گیاهان آبزی در بسیاری از شرکت های صنعتی چه در کشور ما و چه در خارج از کشور کاربرد فراوانی دارد. برای این منظور مخازن ته نشینی مصنوعی مختلفی ایجاد می شود که در آنها پوشش گیاهی دریاچه و باتلاق کاشته می شود که به طور موثر آب های آلوده را تصفیه می کند.

در سال های اخیر، هوادهی مصنوعی گسترده شده است - یکی از راه های موثر برای تصفیه آب آلوده، زمانی که فرآیند خود تصفیه به دلیل کمبود اکسیژن محلول در آب به شدت کاهش می یابد. هوادهی خوب آب، فعال شدن فرآیندهای اکسیداتیو، بیولوژیکی و غیره را تضمین می کند و به تصفیه آب کمک می کند. برای این منظور هواده های مخصوصی در مخازن و مجاری آب و یا در ایستگاه های هوادهی قبل از تخلیه آب آلوده نصب می شود.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. آواکیان A.B.، Shirokov V.M. استفاده و حفاظت یکپارچه از منابع آب: کتاب درسی. کمک هزینه - Mn.: Un-koe، 1999;

2. Bernard Nebel “Science of the Environment” (در 2 جلد)، “MIR” M. 1993;

3. Belichenko Yu.P., Shvetsov M.N. استفاده منطقی و حفاظت از منابع آب. - M.: Rosselkhozizdat، 2006

در بین عوامل فیزیکی، رقت، انحلال و اختلاط آلاینده های ورودی از اهمیت بالایی برخوردار است. اختلاط خوب و کاهش غلظت ذرات معلق با جریان سریع رودخانه ها تضمین می شود. خودپالایی مخازن با ته نشین شدن رسوبات نامحلول در کف و همچنین ته نشین شدن آب های آلوده تسهیل می شود. در مناطق با آب و هوای معتدل، رودخانه پس از 200-300 کیلومتر از محل آلودگی، و در شمال دور - پس از 2 هزار کیلومتر، خود را تمیز می کند.

خودپالایی بدنه های آبی

تبادل مداوم ماده و انرژی بین اجزای اکوسیستم آبی در طول عملکرد آن وجود دارد. این مبادله ماهیت چرخه ای با درجات بسته شدن متفاوت دارد که با تبدیل مواد آلی، به ویژه فنل ها، تحت تأثیر عوامل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی همراه است. در طول تبدیل، تجزیه تدریجی مواد آلی پیچیده به مواد ساده رخ می دهد و مواد ساده را می توان به مواد پیچیده سنتز کرد. بسته به شدت تأثیر خارجی بر اکوسیستم آبی و ماهیت فرآیندها، یا اکوسیستم آبی به حالت‌های پس‌زمینه بازیابی می‌شود (خودتصفیه)، یا اکوسیستم آبی به حالت پایدار دیگری حرکت می‌کند که با ویژگی‌های متفاوتی مشخص می‌شود. شاخص های کمی و کیفی اجزای زیستی و غیر زنده. اگر تأثیر خارجی بیش از توانایی های خود تنظیمی اکوسیستم آبی باشد، ممکن است تخریب آن رخ دهد.

خودپالایی آبهای طبیعی به دلیل دخالت موادی که از منابع خارجی به فرآیندهای تبدیل مداوم رخ می دهد انجام می شود که در نتیجه مواد دریافتی به صندوق ذخیره خود بازگردانده می شود.

دگرگونی مواد نتیجه فرآیندهای مختلفی است که به طور همزمان عمل می کنند، که در میان آنها مکانیسم های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قابل تشخیص است. میزان سهم هر مکانیزم به ویژگی‌های ناخالصی و ویژگی‌های یک اکوسیستم خاص بستگی دارد.

خود تصفیه بیوشیمیایی

خود تصفیه بیوشیمیایی نتیجه تبدیل موادی است که توسط موجودات آبزی انجام می شود. به عنوان یک قاعده، مکانیسم‌های بیوشیمیایی سهم اصلی را در فرآیند خودپالایشی ایفا می‌کنند و تنها زمانی که موجودات آبزی تحت فشار قرار می‌گیرند (مثلاً تحت تأثیر مواد سمی) فرآیندهای فیزیکوشیمیایی شروع به ایفای نقش مهم‌تری می‌کنند. تبدیل بیوشیمیایی مواد آلی در نتیجه گنجاندن آنها در شبکه های تغذیه ای رخ می دهد و در طی فرآیندهای تولید و تخریب انجام می شود.

تولید اولیه نقش مهمی ایفا می کند، زیرا اکثر فرآیندهای درون مخزن را تعیین می کند. مکانیسم اصلی تشکیل جدید مواد آلی فتوسنتز است. در بیشتر اکوسیستم‌های آبی، فیتوپلانکتون‌ها تولیدکنندگان اصلی اصلی هستند. در طی فرآیند فتوسنتز، انرژی خورشیدی مستقیماً به زیست توده تبدیل می شود. یک محصول جانبی این واکنش، اکسیژن آزاد است که توسط فتولیز آب تولید می شود. همراه با فتوسنتز، گیاهان تحت فرآیندهای تنفسی قرار می گیرند که اکسیژن مصرف می کنند.

مکانیسم های شیمیایی خود تمیز شوندگی

فتولیز تبدیل مولکول های یک ماده تحت تأثیر نور جذب شده توسط آنها است. موارد خاص فوتولیز عبارتند از تفکیک فتوشیمیایی - تجزیه ذرات به چند ذره ساده تر و فوتیونیزاسیون - تبدیل مولکول ها به یون. از کل مقدار تابش خورشیدی، حدود 1٪ در فتوسنتز استفاده می شود، از 5٪ تا 30٪ توسط سطح آب منعکس می شود. بخش اصلی انرژی خورشیدی به گرما تبدیل می شود و در واکنش های فتوشیمیایی شرکت می کند. موثرترین بخش نور خورشید، اشعه ماوراء بنفش است. اشعه ماوراء بنفش در لایه ای از آب به ضخامت حدود 10 سانتی متر جذب می شود، اما به دلیل اختلاط متلاطم می تواند به لایه های عمیق تر آب نفوذ کند. مقدار ماده ای که در معرض فتولیز قرار می گیرد به نوع ماده و غلظت آن در آب بستگی دارد. از میان موادی که وارد آب‌ها می‌شوند، مواد هیومیکی مستعد تجزیه فتوشیمیایی نسبتاً سریع هستند.

هیدرولیز یک واکنش تبادل یونی بین مواد مختلف و آب است. هیدرولیز یکی از عوامل اصلی در تبدیل شیمیایی مواد آلی در آب است. ویژگی کمی این فرآیند درجه هیدرولیز است که به عنوان نسبت بخش هیدرولیز شده مولکول ها به غلظت کل نمک درک می شود. برای اکثر نمک ها چند درصد است و با افزایش رقت و دمای آب افزایش می یابد. مواد آلی نیز در معرض هیدرولیز هستند. در این مورد، شکافت هیدرولیتیک اغلب از طریق پیوند یک اتم کربن با اتم های دیگر رخ می دهد.

یکی از راه های موثر خودپالایی، تبدیل آلاینده به دلیل واکنش های ردوکس در هنگام تعامل با اجزای ردوکس محیط آبی است.

امکان وقوع تبدیل های Red-Ox در یک سیستم با مقدار پتانسیل ردوکس آن (Eh) مشخص می شود. مقدار Eh آبهای طبیعی تحت تأثیر O 2 آزاد، H 2 O 2، Fe 2+، Fe 3+، Mn 2+، منگنز 4+، H+، ترکیبات آلی و سایر «مواد تشکیل دهنده بالقوه» قرار دارد. در آبهای طبیعی، Eh معمولا از 0.7 + تا -0.5 ولت متغیر است. آب های سطحی و زیرزمینی اشباع شده با اکسیژن اغلب با فاصله Eh از 0.150+ تا 0.700+ مشخص می شوند. تحقیقات نشان می دهد که در فرآیندهای خودپالایی مخازن طبیعی از فنل ها، تبدیلات ردوکس با مشارکت H 2 O 2 با منشاء طبیعی و یون های فلزی با ظرفیت متغیر موجود در مخازن نقش مهمی ایفا می کنند. در آب طبیعی، غلظت ثابت H 2 O 2 در محدوده 10 -6 - 10 -4 mol/l است. پراکسید هیدروژن در اثر فرآیندهای فتوشیمیایی و اکسیداتیو با مشارکت اکسیژن مولکولی در یک محیط همگن تشکیل می شود. از آنجایی که تجزیه H 2 O 2 عمدتاً توسط مقادیر کاتالیزوری یون های فلزی و نور خورشید تعیین می شود ، سرعت آن تقریباً مستقل از غلظت اولیه است.

مکانیسم های فیزیکی خود تمیز شوندگی

تبادل گاز در فصل مشترک اتمسفر و آب. به لطف این فرآیند، موادی که دارای صندوق ذخیره در جو هستند وارد بدنه آبی می شوند و این مواد از بدنه آبی به صندوق ذخیره بازگردانده می شوند. یکی از موارد ویژه مهم تبادل گاز، فرآیند هوادهی مجدد اتمسفر است که به دلیل آن بخش قابل توجهی از اکسیژن وارد بدنه آب می شود. شدت و جهت تبادل گاز با انحراف غلظت گاز در آب از غلظت اشباع C تعیین می شود. مقدار غلظت اشباع به ماهیت ماده و شرایط فیزیکی در بدنه آب - دما و فشار - بستگی دارد. در غلظت های بیشتر از C، گاز به اتمسفر تبخیر می شود و در غلظت های کمتر از Cs، گاز توسط جرم آب جذب می شود.

جذب عبارت است از جذب ناخالصی ها توسط مواد معلق، رسوبات کف و سطوح موجودات آبزی. ذرات کلوئیدی و مواد آلی مانند فنل ها که در حالت مولکولی غیر تفکیک قرار دارند با انرژی بیشتری جذب می شوند. این فرآیند بر اساس پدیده جذب است. سرعت تجمع یک ماده در واحد جرم جاذب متناسب با غیر اشباع بودن آن برای ماده داده شده و غلظت آن در آب و با محتوای ماده در جاذب نسبت معکوس دارد.

ته نشینی و تعلیق مجدد. بدنه های آبی همیشه حاوی مقدار معینی از مواد معلق با منشاء معدنی و آلی هستند. رسوب گذاری با توانایی ذرات معلق در سقوط به پایین تحت تأثیر گرانش مشخص می شود. فرآیند انتقال ذرات از رسوبات پایین به حالت معلق را مجدداً تعلیق می گویند. تحت تأثیر مولفه عمودی سرعت جریان آشفته رخ می دهد.

بنابراین، فرآیندهای جذب و ردوکس نقش مهمی در خودپالایی مخازن طبیعی دارند.

تایپ کنید

یا

فرآیندهای خودپالایی بیولوژیکی آبهای طبیعی خودپالایی آبهای طبیعی انواع آلودگی ها و ضایعات آنها

خودپالایی بدنه های آبی

پست های مرتبط: