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

Моніторинг поверхневих вод Сандракського водосховища
Кожен майбутній економіст, спеціаліст народного господарства, кожна свідома людина повинна обов’язково мати загальне уявлення про особливості сучасного екологічного стану, а також про основні на ...

Гідрологічний нарис басейну річки Дністер
Вода є джерелом життя на Землі. Ріки і озера дають воду для зрошення та обводнення земель, служать цілям транспорту, водопостачання та джерелом утримання енергії. Окрім того, що вода – вели ...

Вимірювальні канали контрольно-вимірювальних систем в екології
Температура, як параметр теплового процесу, не піддається безпосередньому вимірюванню. Одночасно вона є функцією стану речовини i зв'язана з внутрішньою енергією тіл, а через енергію зв'язан ...