Самоочищення водойм 1

Денис:
Привіт, допоможіть будь ласка знайти інформацію по темі: "Процеси самоочищення водних об'єктів". Заздалегідь вдячний, Денис.

Самоочищення водойм обумовлюється рядом факторів. Умовно їх можна розділити на фізичні, хімічні та біологічні.

Фізичні фактори. Самоочищення річкової води відбувається в результаті розведення її чистою водою і свіжими притоками. У зв'язку з цим знижується концентрація органічних речовин у воді, створюються несприятливі умови для розмноження мікробів. Осідання у воді нерозчинних органічних і неорганічних частинок, а разом з ними і бактерій, згубну дію ультрафіолетових променів на мікроорганізми сприяють самоочищенню водойми.

Хімічні фактори. Бактеріостатичну і бактерицидну дію на мікроорганізми роблять солі срібла, міді, галогенів (йод, бром та ін.), NaCl, розчинені у воді, рН, а також окислення органічних і неорганічних речовин у водоймі.

Біологічні фактори. Величезна роль в самоочищення водойм належить біологічних факторів, дія яких обумовлена складними взаємовідносинами гідробіонтів. Гідробіонти- рослинні і тваринні організми, пристосовані до життя у водному середовищі. До них відносяться мікроби, зелені водорості, найпростіші, бактеріофаги і ін.

Взаємовідносини водних мешканців можуть складатися у вигляді симбіозу або антагонізму. В кінцевому результаті ці взаємовпливу призводять до самоочищення водойми.

Забруднення водойм стічними водами, відходами промислових підприємств обумовлює посилене розмноження сапрофітних мікробів, які розщеплюють складні органічні сполуки до простих мінеральних (СО2, МНз) і роблять їх доступними для харчування автотрофніорганізмів (нитрифицирующих, сіро железобактерий, водоростей). Основна роль у видаленні з водойм розчинних речовин належить мікробам.

Зелені водорості і деякі бактерії - мешканці річок, озер, морів - виробляють антибіотичні речовини, що згубно діють на потрапили у водойми мікробів, серед яких можуть бути збудники інфекційних хвороб людини або тварин. Морська вода має віруліцидні дією на ентеро-віруси. Окремі види морських бактерій володіють антагоністичними властивостями по відношенню до стафілококу, кишкової палички.

Найпростіші поглинають з водойм колоїди, суспензії і мікробів, в тому числі і патогенних. Одна інфузорія за 1 год перетравлює до 30000 мікробів. Загиблі найпростіші і водорості в свою чергу служать їжею для сапрофітних бактерій.

Бактеріофаги викликають лізис (розчинення) гомологічних бактерій (наприклад, дизентерійний фаглізірует дизентерійну бактерію; сібіреязвенний фаг - збудника сибірської виразки і т. Д.) І сприяють очищенню водойм від патогенних мікробів. Бактеріофагів зазвичай виявляють у забрудненій річковий і морській воді поблизу населених пунктів.

Механізм антимікробної дії перерахованих гідробіонтів неоднаковий: від прямого поглинання бактерій до їх лізису або виділення в водойму антибіотичнихречовин.

У самоочищення водойми беруть участь всі гідробіонти, проте основна роль належить водній мікрофлорі, кількісний і якісний склад якої змінюється в залежності від вмісту у воді органічних речовин.

Ступінь забрудненості водойми називається сапробностью і характеризує особливості водойми: певна концентрація органічних речовин, відповідна стадія їх мінералізації, умови розвитку і склад мікроорганізмів. Розрізняють три основні зони сапробності: полісапробной, мезосапробні, Олігосапробная.

Полісапробной зона (зона сильного забруднення) - вода забруднена органічними речовинами, число мікроорганізмів досягає декількох мільйонів в 1 мл, при цьому переважають кишкові і анаеробні гнильні бактерії, що зумовлюють процес гниття і бродіння.

Олігосапробная зона (зона чистої води) зазвичай не містить органічних речовин. Кількість бактерій в 1 мл води становить десятки, сотні, переважають сіро-і железобактерии.

Таким чином, наявність певного кількісного і якісного складу мікроорганізмів в різних зонах санпробності характеризує активність процесу самоочищення водойми.

самоочищення водойм

Вступники у водойму забруднення викликають в ньому порушення природної рівноваги. Здатність водойми протистояти цьому порушенню, звільнятися від внесених забруднень і становить сутність процесу самоочищення. Самоочищення являє собою складний комплекс фізичних, фізико-хімічних, хімічних і біохімічних явищ.

Гідродинамічні процеси змішання стоку з водою водойми багато в чому визначають інтенсивність самоочищення, так як знижують концентрацію забруднень. До числа фізичних факторів самоочищення відносяться також процеси осадження нерозчинних домішок, що надходять у водойму зі стічними водами. Фізичні явища осадження тісно пов'язані з життєдіяльністю гідробіонтів - фильтраторов і седіментатори. Вони витягають з води величезні кількості зважених речовин і викидають неперетравлений матеріал у вигляді фекальних грудочок, легко осідають на дно. Ще більше значення має процес утворення молюсками псевдофекалій. Таким чином, гідробіонти прискорюють процеси осадження, сприяючи очищенню води від завислих речовин иx осадження їх у донні відкладення.

У водоймі протікають і чисто хімічні реакції нейтралізації, гідролізу, окислення. Наприклад, при самоочищення від іонів Fe, Mg, Al переважаючим процесом є реакція утворення гідроксидів цих металів з подальшим їх осадженням.

Самоочищення від іонів важких металів відбувається за рахунок цілого ряду процесів: соосаждения з гідроксидами перерахованих вище металів, сорбції іонів органічними колоїдами, освіти складних металоорганічних комплексів з гуміновими кислотами. Частка участі кожного з цих процесів у видаленні важких металів залежить від рН, окисно-відновних умов у водоймі, концентрації металів. В результаті вода звільняється від важких металів, а в донних відкладеннях відбувається їх накопичення. Зміна окисно-відновних умов у донних опадах може призвести до переходу іонів металів в водний шар, тобто до вторинного забруднення води.

Мінералізація органічних забруднень відбувається головним чином за рахунок біохімічних процесів, що протікають за участю різноманітних гідробіонтів. Біохімічні перетворення в водоймах здійснюються як у водному середовищі, так і в донних відкладеннях.

Чільну роль в окисленні розчинених органічних речовин грають бактерії. Надходження у водойму органічних забруднень викликає в ньому бурхливий розвиток сапрофітних бактерій. При цьому видовий склад бактеріального населення визначається характером внесених забруднень. У воді розвиваються види, здатні використовувати ті чи інші внесені речовини в якості джерел живлення.

Поступове виснаження запасів поживних речовин призводить до зменшення числа бактерій. Зниження числа бактерій відбувається і за рахунок поїдання їх представниками зоопланктону (найпростішими, коловертками, ракоподібними), які, видаляючи з води колоїди і дрібні зважені речовини, одночасно знищують і бактерії.

Органічні речовини, як внесені ззовні, так і утворилися в результаті відмирання фіто зоопланктону, частково осідають на дно. У донних відкладеннях процеси мінералізації протікають так само інтенсивно, як і у водному шарі. У цих процесах беруть участь бактерії, черви, молюски, найпростіші, личинки комах.

Процеси мінералізації помітно посилюються, якщо у водоймі присутні макрофітів. На стеблах і листках водних рослин рясно розвиваються організму періфітона, який бере участь в окисленні органічних речовин. В заростях макрофітів бентос, як правило, більш багатий різноманітними організмами - мінералізаторами. Макрофіти стимулюють процеси аеробного біохімічного розкладання органічних речовин, виділяючи в воду значні кількості кисню. Крім того, встановлено, що в присутності макрофитов інтенсифікується діяльність багатьох бактерій, зокрема нефтеокисляющих. Пояснюється це явище виділенням макрофітами в середу метаболітів, що стимулюють обмінні процеси у бактерій.

У процесах самоочищення бере участь комплекс біоценозів, утворених різними гідробіонтами. Більшість з них бере безпосередню участь і в звільненні водойми від бактеріальних забруднень, в тому числі від патогенних мікробів. Механізм антибактеріальної дії гідробіонтів досить різноманітний. Одні з них поглинають бактерії в якості харчування, інші викликають лізис клітини, треті виділяють в середу бактерицидні речовини. Між бактеріальним населенням та іншими гідробіонтами складаються взаємини різного типу. Переважаючими серед них крім харчових є метабіозу і антагонізм.

Антагоністичні стосунки між водоростями і бактеріями обумовлені кількома причинами. Це може бути конкуренція за джерела азотного харчування або ту обставину, що в процесі фотосинтезу водорості подщелачивают середу до рН = 9. Крім того, багато водорості (наприклад, зелені водорості Chlorella і Scenedesmus) виділять в середу речовини (метаболіти), які мають бактерицидну дію. Встановлено, що бактерицидну дію зелених водоростей поширюється і на бактерії групи Coli, і на збудників багатьох кишкових інфекцій. У знищенні патогенних бактерій беруть участь н бактеріофаги.

У водоймах з багатим мікронаселеніем хвороботворні мікроби гинуть швидше, ніж у водоймах з незначною кількістю гідробіонтів. Пояснюється це дією антагоністичних відносин між бактеріями і іншими мікроорганізмами.

У зимових умовах процеси бактеріального самоочищення протікають повільніше, і патогенна мікрофлора зберігається у воді довше, так як біологічні чинники самоочищення при знижених температурах діють з малою інтенсивністю.

Біохімічна діяльність гідробіонтів є домінуючим процесом в самоочищення водойми. Але серед гідробіонтів чимало організмів, масовий розвиток яких може принести і значної шкоди.

ovode.net/hw90.php
portaleco.ru/ekologija-goroda/biohimicheskoe-samoochishchenie-vody.html
www.o8ode.ru/article/answer/pnanetwater/camoo4iqenie_vodoemov_ot_pav.htm
smikro.ru/?p=174
Стольберг Ф.В. Екологія міста Предмет Екологія 3.7.2. Самоочищення водних об'єктів
biofaktory.ru/book/3/66.html