Інтенсифікація внутріводоймових процесів

Управління якістю води водних об'єктів на основі цілеспрямованого втручання в хід внутрішводоймних процесів досягається в основному впливом на абіотичні компоненти екосистеми.

Технології захисту і відновлення для водотоків.

В основі цих технологій лежить цілеспрямована зміна гідрологічних умов або безпосередній вплив на біотичну частина водної екосистеми. Основними технічними рішеннями є зміна швидкості течії, форми поперечного переріза русла, матеріалу кріплення берегових укосів і розробка спеціальних біоінженерних споруд [18].

Швидкість течії є одним з головних екологічних факторів у водотоках. Вона впливає на всі біотичні компоненти водної екосистеми - планктон, бентос, перифітон, макрофіти. Цей вплив має прямій і непрямий характер. Прямий виявляється в безпосередньому механічному впливі течії на гідробіонтів. Непрямий вплив здійснюється через зміну фізичних і хімічних умов у водотоці, наприклад, швидкості процесу атмосферної реаерації, умов перемішування, мутності потоку. Швидкість потоку є комплексним керуючим фактором. Чим більший час перебування речовини у водотоці, тим сильніше виявляються процеси біохімічної трансформації речовин. Чим більше транспортуюча здатність потоку, тим менше його прозорість. У свою чергу прозорість води сильно впливає на продукційні процеси і тепловий режим водотоків. Швидкість потоку лімітує швидкість росту різних біотичних угруповань. Для кожного виду водоростей існує так звана лімітуюча швидкість течії, при досягненні якої розвиток водоростей сповільнюється, і критична швидкість течії, при якій водорості перестають розвиватися і можуть загинути.

Форма перетину русла має велике значення для трансформації органічних речовин. Змінюючи форму русла, можна змінювати швидкість течії і співвідношення трофогенного і трофолітичного шарів, домагаючись у такий спосіб необхідного співвідношення продукції і деструкції.

При штучному облицюванні берегових укосів, характерних для водних об'єктів, що знаходяться в межах міста, велике значення має використовуваний матеріал. Його вид багато в чому визначає інтенсивність процесів самоочищення. Наприклад, облицювання берегів щебнем або бетоном приводить до їх посиленого обростання і, як наслідок - до автохтонного вторинного забруднення водного об'єкта за рахунок збільшення продукції органічної речовини.

Перспективним напрямком розвитку технологій захисту водотоків є розробка біоінженерних споруд типу біоплато. Для захисту і відновлення водних об'єктів використовують природні або штучні біоплато різних типів. Руслові біоплато являють собой мілководні розширення русла з розвиненою вищою водною рослинністю. Очищення води тут здійснюється вищою водною рослинністю по всьому перетину потоку. Створення руслових біоплато можливо на ділянках водотоків глибиною не більш 1,5-2 м, зі швидкістю течії до 0,2-0,3 м/с. Берегові біоплато являють собою зарості вищої водної рослинності уздовж берегів водотоку. Очищення води в цьому випадку проводиться тільки частиною потоку. Гирлові біоплато розташовуються в місцях впадання у водотік малих приток. Наплавні біоплато призначені для очищення верхнього шару поверхневих вод. У цьому випадку вища водна рослинність розміщається в спеціальних плаваючих контейнерах, розташованих впоперек потоку [18].

Біоінженерні споруди типу біоплато дозволяють істотно знизити вміст забруднюючих речовин у поверхневих водах. Очищення води здійснюють всі елементи угруповання вищої водної рослинності. Зважені речовини затримуються й осаджуються в основному макрофітами. Головну роль у деструкції органічних речовин відіграє бактеріоперифітон - бактеріальна плівка, що розвивається на підвідній частині вищої водної рослинності. Біогенні елементи асимілюються вищою водною рослинністю, накопичуються в надводній її частині і кореневій системі, що дозволяє надовго виключити їх з водного середовища. Нафтопродукти окисляються бактеріоперифітоном і углеводоокислюючими бактеріями, кількість яких у заростях вищої водної рослинності істотно зростає за рахунок виділення рослинами специфічних стимуляторів і споживання ними інгібіторів росту цих бактерій. Пестициди, важкі метали і радіонукліди вилучаються вищою водною рослинністю і накопичуються в її кореневій системі і зеленій масі. Феноли накопичуються і трансформуються вищою водною рослинністю, летучі феноли частково виділяються в атмосферу.

Цікаві статті з розділу

Стан та перспектики екологічної конверсії промислових і сільськогосподарських підприємств Чернігівської області
З настанням глобальної екологічної кризи людство змушене вирішувати нові проблеми, що стосуються гармонізації відносин людини з природою, сталого та безпечного збалансованого соціально-економічного ро ...

Засоби метрології в екологічній стандартизації
Екологія як комплексна наука оперує інформацією, яку можна одержати тільки шляхом вимірювань. Вони дають змогу отримати різноманітні кількісні та якісні дані, необхідні для загальної характ ...

Вирішення глобальних енергетичних проблем на прикладі країн Європи
Актуальність дослідження. Розвиток людського суспільства нерозривно пов’язаний з використанням природних ресурсів нашої планети, з споживанням різних видів енергії в все зростаючих масштаба ...