Su kütlelerinin antropojenik ötrofikasyonu sürecinin özü nedir? Ötrofikasyon - nedir bu? Sürecin nedenleri, işaretleri ve sonuçları
Birçoğumuz bir zamanlar güzel olan bir göletin, şelalenin veya gölün çirkin bir yeşil bulanıklığa dönüştüğü bir resim görmüşüzdür. Bu rezervuarlara neler oluyor ve ekosistemlerini korumalarına ne yardımcı olabilir?
Su ortamını ne yok eder?
Bilimsel olarak bu zararlı olaya ötrofikasyon denir. Bu kelime kelimenin tam anlamıyla "bol beslenme" anlamına gelir, yani rezervuar nitrojen ve fosforla doldurulur ve bu da suyun "çiçeklenmesine" neden olur ve kalitesini bozar. Bunların fazlalığı aynı zamanda şunlara da katkıda bulunur: aşırı görünüm anaerobik mikroorganizmalar. Bütün bunlar sudaki oksijenin azalmasına yol açarak büyük balık ölümlerine neden olur. Ayrıca aşırı büyümüş algler nedeniyle rezervuarların geri kalan bitkileri yeterli güneş alamamakta ve bunun sonucunda bitki örtüsü tükenmektedir.
Kirliliğin nedenleri
Çoğu zaman ötrofikasyon gölün doğal yaşlanma sürecidir. Yüzlerce yıl boyunca, silt sürekli olarak dibe çökerek çanağın derin deniz olmaktan çıkmasına neden olur. Bu nedenle bir zamanlar temiz olan gölet, balıklar için uygun olmayan durgun, çamurlu sulara dönüşür. Kombine ötrofikasyon diye bir şey de var. Bu durumda, düşen yapraklar, düşen ağaçlar ve yoldan geçenlerden ve turistlerden gelen çöpler gibi pek çok faktör “ıssızlığın” ilerlemesine katkıda bulunuyor. Ancak su kirliliğinin tek kaynağı bunlar değil. Birçok su yalnızca insan faaliyetlerinden dolayı zarar görmektedir. Doğa bu durgun süreçleri binlerce yıl boyunca "uzattı", ancak insanlar bunları yalnızca birkaç on yıl içinde hızlandırıp bozmayı başardı. Bunun nedeni ağır amonyak emisyonları ve
Sonuçlar
Bahsedilen su kütlelerinin ötrofikasyonunun nedenleri, besinlerin su ortamında yoğun olarak ortaya çıkmaya başlamasına yol açmaktadır. Aşağıdaki süreçlere katkıda bulunurlar:
- Sudaki canlılar ölmeye ve dibe düşmeye başlar. Derinlikte hissedilir ayrışma nedeniyle oksijen neredeyse yok olur. Bu nedenle balığın geri kalanı da ölür, bu da yeni bir zincir başlatır, ayrışır, oksijen kaybolur ve ötrofikasyon artar. Bu da neredeyse tetikliyor
- Çok sayıda planktonun ortaya çıkması nedeniyle su kararır. Bu nedenle ışık dibe nüfuz edemez ve bunun sonucunda derinlikte kaybolur. faydalı bitkiler rezervuarlar. Su altı florası olmadan oksijen oluşamaz.
- Yaz aylarında besinler nedeniyle durum daha karmaşık hale gelir, çünkü alttan akan soğuk su ve üstten sıcak su karışamaz, dolayısıyla su kütlelerinin ötrofikasyonu yoğunlaşır.
- Akşam yaklaştıkça büyük miktarda plankton kalan oksijeni emmeye başlar, sabaha rezervuar tükenir ve balıklar havasız kalır. Bu onun ölümünü gerektirir.
- Bir rezervuar nüfus için su kaynağı olarak kullanılıyorsa, zamanla kullanılamaz hale gelebilir. Bunun nedeni, anaerobik süreçlerin sudaki metan ve hidrojen sülfür gibi toksik elementlerin ortaya çıkmasına katkıda bulunmasıdır.
Kirlenme belirtileri
Su kütlelerinin ötrofikasyonu dış özelliklerle belirlenir. Sıvı karakteristik bir "ağır" aroma yayar ve yüzeyinde bir kaplama belirir. Ayrıca bol miktarda çamur, su mercimeği ile alg "adaları" görünümünü de fark edebilirsiniz. Bu yeşillik suyu uygun bir tonda renklendirir. Altta kalın, viskoz ve hoş olmayan bir organik birikinti kütlesi beliriyor. Bu süreç şansa bırakılırsa gölet kısa sürede parçalanıp bataklığa dönüşecektir.
Deniz ortamı ve nitrojen
Ne yazık ki bazı denizler de zararlı etkilere karşı hassastır. Azot bu sulara çoğunlukla yerleştiği yakındaki topraklardan girer. Bu element topraktan yıkanarak denize taşınıyor. Bu bölgelerde genellikle sıcak bir iklim hakimdir ve bu, organik ürünlerin hızla ayrışmasına neden olur.
Kurtarılabilirlik
Ötrofikasyonun geri döndürülemez bir süreç olmadığı bilinmektedir. Durdurabilir ve yavaş yavaş rezervuar orijinal ekosistemini geri yükler. Bu yalnızca ihmal sürecinin henüz başlangıç aşamasında olduğu durumlar için geçerli değildir. Uzun süreli "enfeksiyon" durumunda bile rezervuarlar kendi başlarına "iyileşebilir". Ancak bunun önemli bir şartı var. Azot kaçağının ortadan kaldırılması veya mümkün olduğu kadar azaltılması durumunda ekosistem yenilenir. Rezervuarın çok uzun süre nitrojene doyurulduğu restorasyon vakaları olmuştur. Bu kaynak kaldırıldığında toprakta büyük miktarda birikmiş malzeme kaldı. Ancak bitki örtüsü, su ekosistemi üzerinde herhangi bir zararlı etkiyi önleyen, geçilmez bir halı görevi gördü. Göl gerçekten toparlanıyordu. Maalesef nehirlerin ve rezervuarların yakınında taşocakçılığı başladı ve sıvıyı nitrojenden koruyan bu "koruyucu" katman bozuldu ve ötrofikasyon süreci yeniden başladı.
Su kütleleri nasıl temizlenir?
Gölet, kazık veya göl küçükse içine özel bir filtre takabilirsiniz. Geçtiğimiz yıllarda insanların bir tür filtre olan kirlenmiş tabana kömür döktükleri ilginçtir. Bu yöntem kısmen başarılı oldu. Biyolojik bir yöntem de oluşturuldu. Bu durumda suya fazla nitrojen ve fosforu "yiyen" özel mikroorganizmalar eklenir. Ancak bu yöntem için uygulamaya değer laboratuvar analizi Tam olarak hangi bakterilerin faydalı olacağını bilmek için su. Üçüncü seçenek, asit-baz dengesini normalleştirmenize olanak tanıyan kimyayı kullanmaktır. Ve son, en pahalı yol, su alanını ultraviyole ışınlarla dolduran bir cihazın kurulmasıdır. Zararlı mikroorganizmaların bölünme yeteneklerini kaybetmelerine ve yavaş yavaş yok olmalarına katkıda bulunurlar.
Ötrofikasyon, başta nitrojen ve fosfor bileşikleri olmak üzere "biyojenik elementler" olarak adlandırılan maddelerin rezervuara aşırı alımı nedeniyle su kalitesinin bozulması sürecidir. Ötrofikasyon, besinlerin bölgeden su kütlelerine sürekli olarak akması ile ilişkili normal bir doğal süreçtir. drenaj alanı, hem rezervuarın doğal yaşlanmasının bir sonucu olabilir. Son zamanlarda Nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu veya tarımın yoğun olduğu bölgelerde, belediye atık sularının su kütlelerine boşaltılması, hayvancılık çiftlikleri ve gıda endüstrisi işletmelerinden gelen akıntıların yanı sıra fazla gübrelerin yıkanması nedeniyle bu sürecin yoğunluğu birçok kez artmıştır. tarlalardan. Ötrofikasyonun su kütlelerinin ekosistemleri üzerindeki etki mekanizması aşağıdaki gibidir.
1. Üst su ufuklarındaki besin içeriğindeki artış, bu bölgedeki bitkilerin (öncelikle fitoplanktonun yanı sıra kirletici algler) hızlı gelişmesine ve fitoplanktonla beslenen zooplankton sayısında artışa neden olur. Sonuç olarak suyun berraklığı nadiren azalır, nüfuz derinliği Güneş ışınları azalır ve bu da dip bitkilerinin ışık eksikliğinden ölmesine yol açar. Dip su bitkilerinin ölümünden sonra, bu bitkilerin yaşam alanı oluşturduğu veya besin zincirinin üst halkası olan diğer organizmalar için de ölüm sırası başlar.
2. Üst su ufuklarında büyük ölçüde çoğalan bitkiler (özellikle algler), çok daha büyük bir toplam vücut yüzeyine ve biyokütleye sahiptir. Geceleri bu bitkilerde solunum süreci devam ederken fotosentez gerçekleşmez. Bunun sonucunda sabahın erken saatlerinde sıcak günlerüst su ufuklarındaki oksijen pratik olarak tükenmekte ve bu ufuklarda yaşayan ve oksijen içeriğine ihtiyaç duyan organizmaların ölümü gözlemlenmektedir ("yaz ölümü" olarak adlandırılan olay).
3. Ölü organizmalar er ya da geç rezervuarın dibine çöker ve orada çürürler. Ancak 1. paragrafta belirttiğimiz gibi ötrofikasyon nedeniyle dipteki bitki örtüsü ölüyor ve burada neredeyse hiç oksijen üretimi olmuyor. Ötrofikasyon sırasında bir rezervuarın toplam üretiminin arttığını (bkz. madde 2) dikkate alırsak, alt ufuklarda oksijen üretimi ve tüketimi arasında bir dengesizlik olur, burada oksijen hızla tüketilir ve tüm bunlar ölüme yol açar. Oksijen gerektiren dip ve bentik faunanın Kapalı sığ su kütlelerinde kışın ikinci yarısında gözlenen benzer bir olaya "kış ölümü" denir.
4. Oksijenden mahrum kalan dip toprağında, fenoller ve hidrojen sülfür gibi güçlü zehirlerin ve çok güçlü bir “sera gazı”nın oluşmasıyla ölü organizmaların anaerobik ayrışması vardır (bu bağlamda etkisi 120'dir). metan gibi karbondioksitten kat daha büyük. Sonuç olarak, ötrofikasyon süreci rezervuardaki flora ve fauna türlerinin çoğunu yok eder, ekosistemlerini neredeyse tamamen yok eder veya büyük ölçüde dönüştürür ve suyunun sıhhi ve hijyenik özelliklerini, yüzme için tamamen uygunsuzluğa kadar büyük ölçüde bozar ve içme suyu temini.
5. Ana antropojenik fosfor ve nitrojen kaynakları: arıtılmamış atık su (özellikle hayvancılık komplekslerinden) ve tarlalardan gelen gübre akışı. Birçok ülke, su kütlelerinin ötrofikasyonunu azaltmak için çamaşır tozlarında sodyum ortofosfatın kullanımını yasaklamıştır.
· Kirlilik, ölü balık gibi işaretlerle gösterilebilir, ancak bunu tespit etmek için daha karmaşık yöntemler mevcuttur.
Tatlı su kirliliği şu şekilde ölçülür: biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD)- yani kirleticinin sudan ne kadar oksijen emdiği. Bu gösterge oksijen açlığının derecesini değerlendirmenizi sağlar suda yaşayan organizmalar. Avrupa'da nehirler için BOİ standardı 5 mg/l iken, arıtılmamış evsel atık sularda bu rakam 350 mg/l'ye ulaşıyor.
· Son 20 yılda gelişen durum endişe vericidir, çünkü su kütlelerinin önemli bir kısmı yeşilliklerle kaplanmış ve kirlenmeleri nedeniyle zehirli hale gelmiştir. Tatlı su, potansiyel olarak tehlikeli bakteri, protozoa ve mantar türlerinin üreme alanı haline gelir. Salmonella ve listeria gibi bakterilerin yanı sıra cryptosporidium gibi protozoalar, insan sağlığı açısından 19. yüzyılda Avrupa'daki koleradan daha az tehlikeli değildir.
· Su yüzeyindeki algler kalın bir orman örtüsü gibi davranarak güneş ışığını engeller. Bunun, suda yaşayan omurgasızların ve omurgalıların bağımlı olduğu oksijen üreten algler üzerinde zararlı bir etkisi vardır. Ayrıca bazı mavi-yeşil alg türleri de üretir. zehirli maddeler balıkları ve diğer suda yaşayan organizmaları etkiler. Sonuç olarak, alg büyümesi ve toksisite nedeniyle yaz aylarında birçok su rekreasyon faaliyeti yasaklanmıştır. İkincisinin göllerde ve rezervuarlarda çiçeklenmesinin nedeni ormansızlaşma ve orman toprağının gübrelenmesi de olabilir - her iki durumda da besinler suya karışır.
Asit yağmuru birçok önemli olaya neden oldu çevre felaketleri Kanada, ABD ve Kuzey'de Batı Avrupa. İsveç'teki 85.000 gölün 16.000'indeki su asitli hale geldi ve bunlardan 5.000'inin balıkları tamamen yok oldu. 1976'dan bu yana asidi nötralize etmek ve kimyasal dengeyi yeniden sağlamak için 4.000 göle kireç eklendi. Benzer bir nedenden dolayı balık stoklarının %40 oranında azaldığı İskoçya ve Norveç de aynı önlemlere başvuruyor. Amerika Birleşik Devletleri'nin doğusunda, sportif balıkçılık sularındaki asitlenmenin neden olduğu yıllık alabalık kaybı 1 milyar doları buluyor. Ancak göllerin kireçlenmesinin bedelini kıyı toplulukları ödüyor. Böylece aşırı kalsiyum, yakınlarda büyüyen turba yosunu, guguk kuşu keteni ve yosunun %90'ının ölümüne yol açtı. Asit yağmurunun önemli bir kısmı batıdan İskandinavya'ya geliyor; burada İngiltere'deki sanayi yılda yaklaşık 3,7 milyon ton kükürt dioksit üretiyor.
· Kural olarak, su kütlelerinin kirlenmesi, başta balıklar olmak üzere yaban hayatının ölümüne yol açar. Ancak, özellikle insan yardımı ile hızlı bir şekilde yeniden kolonileşme ve popülasyonların yeniden canlandırılması mümkündür. Bazı omurgasızlar nehrin yukarısındaki konumlardan etkilenen bölgelere taşınır; diğerleri birkaç saat içinde buraya uçuyor. Bazı organizmalar (solungaçları çamurla tıkanan nehir deniz salyangozu gibi) ekolojik dengedeki bozulmalara karşı duyarlıyken, diğer türler (mayıs sinekleri dahil) oldukça yüksek düzeyde kirliliğe aldırış etmez. Tubeworms bakteri ve larvaları tüketir farklı şekillerçanlar ve sülükler (aralarında Helobdella stagnalis) ötrofikasyonu ve düşük oksijen seviyelerini kolayca tolere eder.
Soru 6 nehir koruması
Su koruma bölgesi özel bir ekonomik veya diğer faaliyet türlerinin kurulduğu nehirlerin, göllerin, rezervuarların ve diğer yüzey suyu kütlelerinin sularına bitişik bir bölgedir. Sınırları içerisinde, çevre yönetimine ek kısıtlamaların getirildiği daha sıkı bir koruyucu rejime sahip bir kıyı koruma şeridi tahsis edilmiştir. Su koruma bölgelerinin kurulması, su kütlelerinin kirlenmesini, tıkanmasını, siltlenmesini ve tükenmesini önlemenin yanı sıra hayvanların ve hayvanların yaşam alanlarının korunmasını amaçlamaktadır. bitki örtüsü rezervuarlar.
Göller ve rezervuarlar için minimum su koruma bölgeleri genişliği 2 metrekareye kadar olan su alanı için kabul edilir. km - 300 m, 2 metrekareden. km veya daha fazla - 500 m.
Su koruma bölgelerindeki düzenlemeler aşağıdakileri yasaklamaktadır:
· - havacılık kimyası işlerini yürütmek;
· - zararlıları, bitki hastalıklarını ve yabani otları kontrol etmek için kimyasal araçların kullanılması;
· - toprağı gübrelemek için gübre atıklarının kullanılması;
· - pestisitler, mineral gübreler, yakıtlar ve yağlayıcılar için depoların yerleştirilmesi; ekipmanların pestisitlerle yeniden doldurulması için alanlar, hayvancılık kompleksleri ve çiftlikler, endüstriyel, evsel ve tarımsal atıkların depolandığı ve gömüldüğü alanlar, mezarlıklar ve sığır mezarlıkları, atık su depolama tankları;
· - gübre ve çöplerin depolanması;
· - arabalara ve diğer makine ve mekanizmalara yakıt ikmali yapmak, yıkamak ve onarmak;
· - su koruma bölgesinin genişliği 100 m'den az ve bitişik bölgelerin yamaçlarının dikliği 3 dereceden fazla olan yazlık evlerin ve bahçe arazilerinin yerleştirilmesi;
· - otoparkların yerleştirilmesi Araç yazlık evler ve bahçe arazileri dahil;
· - son kesimlerin yapılması;
Kıyı koruyucu şeritlerinin minimum genişliği, arazi tipine ve su kütlesine bitişik alanların yamaçlarının dikliğine bağlı olarak belirlenir ve 15 ila 100 m arasında değişir.
İçinde kıyı koruyucu şeritler Yukarıdaki kısıtlamalara ek olarak aşağıdakiler yasaktır:
Toprağı sürmek;
Gübrelerin uygulanması;
Aşınmış toprak yığınlarının depolanması;
Otlatma ve yazlık hayvancılık kamplarının düzenlenmesi (geleneksel sulama yerlerinin kullanımı hariç),
Sezonluk sabit çadır kamplarının kurulması, yazlık evlerin ve bahçe arazilerinin yerleştirilmesi ve bireysel inşaat için arsa tahsisi;
Özel amaçlı taşıtlar hariç, otomobil ve traktörlerin hareketi
ATIKSULARIN DURDURULMASI VE ARITILMASI. SU KAYNAKLARININ AKILCI KULLANIMI
Nehirlerde ve diğer su kütlelerinde suyun kendi kendini temizlemesi için doğal bir süreç meydana gelir. Ancak yavaş yavaş ilerlemektedir. Endüstriyel ve evsel atıklar küçük olsa da nehirler bunlarla başa çıkıyordu. Endüstriyel çağımızda atıkların hızla artması nedeniyle atık suların nötralize edilmesi, arıtılması ve bertaraf edilmesi ihtiyacı ortaya çıkmıştır.
Atık suyun kirlilikten uzaklaştırılması karmaşık bir süreçtir.
Diğer üretimler gibi, hammaddeler - atık su ve bitmiş ürünler - arıtılmış suya sahiptir.
Atık su arıtma yöntemleri mekanik, fizikokimyasal ve biyolojik olarak ayrılabilir. Birlikte kullanıldığında atık su arıtma ve nötralizasyon yöntemine kombine denir. Her özel durumda bir veya başka bir yöntemin kullanılması, kirliliğin niteliğine ve safsızlıkların zararlılık derecesine göre belirlenir. ;
Mekanik yöntemin özü, mekanik safsızlıkların atık sudan çökeltme ve filtreleme yoluyla uzaklaştırılmasıdır. İri parçacıklar, boyutlarına bağlı olarak, çeşitli tasarımlardaki ızgaralar ve elekler tarafından yakalanır ve yüzey kirleticileri, yağ tutucular, yağ ve katran tutucular vb. tarafından yakalanır. Mekanik işlem, çözünmeyen yabancı maddelerin 1/3'üne kadar ayrıştırılmasını mümkün kılar. evsel atık su ve 9/10'dan fazlası endüstriyel atık sulardan kaynaklanmaktadır.
Fizikokimyasal arıtma yöntemi ile atık sudan ince dağılmış ve çözünmüş inorganik yabancı maddeler uzaklaştırılır ve organik, oksitlenemeyen ve zayıf oksitlenebilen maddeler yok edilir.
Geniş uygulama alanı bulur elektroliz. Atık sudaki organik maddenin parçalanması ve metallerin, asitlerin ve diğer maddelerin çıkarılmasından oluşur. inorganik maddeler. Elektrolitik atık su arıtımı özel yapılarda - elektrolizörlerde gerçekleştirilir. Kurşun ve bakır işletmelerinde, boya ve vernik ve diğer bazı endüstrilerde etkilidir. Kimyasal temizleme, çözünmeyen yabancı maddelerin içeriğini %95'e, çözünebilir yabancı maddeleri ise %25'e düşürmeyi başarır.
Fizikokimyasal yöntemler arasında yüzdürme, ekstraksiyon, adsorpsiyon, iyon değişimi, oksidasyon, buharlaştırma vb. yer alır.
Flotasyon endüstriyel atık suyun arıtılmasını hızlandırmayı ve ondan hem askıdaki katı maddeleri hem de yağı, petrol ürünlerini, yağları ve yüzey aktif maddeleri uzaklaştırmayı mümkün kılar. Bu işlemin özü, atık suyu, katı madde parçacıklarının yapıştığı kabarcıklara kadar hava ile doyurmak ve onlarla birlikte yüzeye çıkmaktır.
çıkarma atık su, solventlerde (karbon tetraklorür, kloroform, dibütil eter, bütil izobütil asetat, benzen, klorobenzen, nitrobenzen vb.) yoğunlaşan organik maddelerden arındırılır.
Adsorpsiyon Atık sudaki organik madde içeriği düşük olduğunda kullanılır. Adsorban olarak aktif karbon ve organik, sentetik sorbentler kullanılır.
İyon değiştirme yöntemleri endüstriyel atık su arıtımı, değerli maddelerin çıkarılmasını ve geri gönderilmesini mümkün kılar: çinko, nikel, fenoller, deterjanlar, radyoaktif bileşikler vb. Bu amaçlar için sentetik iyon değişim reçineleri kullanılır. İyon değiştirme yönteminde hafif hidrojen iyonları veya alkali metal iyonlarının yerini demir dışı ve ağır metal iyonları alır. Çıkarılan maddenin konsantre olması ve yok olmaması nedeniyle değerlidir.
Oksidasyon - Atık su arıtmanın umut verici yöntemlerinden biri. Ozon, klor, klor dioksit, potasyum permanganat ve diğer oksitleyici maddeler, suda çözünmüş ve biyolojik tahribata dirençli artık organik maddeleri oksitlemek için kullanılır.
Şu tarihte: buharlaşma atık su kaynayana kadar ısıtılır. Doymuş su buharı atık sudaki yabancı maddeleri uzaklaştırır. Buhar daha sonra yabancı maddeleri hapseden ısıtılmış bir emiciden geçirilir.
Gerekirse mekanik ve biyolojik arıtmaya tabi tutulmuş atık suyun ek arıtımı kullanılır. Bu nedenle arınmanın üçüncü aşaması olarak kabul edilir. Atık su üçüncül arıtmanın en yaygın yöntemleri arasında kum filtrelerinden filtrasyon ve atık suyun depolama havuzlarında uzun süreli depolanması yer alır.
Kamış çalılıkları, bakteri ve alglerle birlikte birçok kirletici maddeyi emen ve salgılarıyla patojenik bakterileri yok eden canlı filtreler görevi gördükleri için yok edilmekten korunmalıdır. 1 hektarlık bir alandaki yoğun kamış çalılıkları su ve toprağı sudan emerek dokularında 5-6 tona kadar çeşitli tuz biriktirerek nehirlerin ve rezervuarların sağlığını iyileştirir.
Sulama sistemlerinin toprağı atık suyu iyi arıtır; Arıtılmış atık suyun yeniden kullanılması, kanalizasyona deşarj edilen atık su miktarını azaltarak temiz su ihtiyacını azaltır. Ülkede atık su kullanan sulama sistemlerinin toplam alanı 230 bin hektardır. Bu sayede hedef başına 10 km3 su kirliliğinin önlenmesi mümkün olmaktadır.
Yarı çöl koşullarında atık su, sulama suyunun özellikle değerli olduğu susuz alanlarda rasyonel kabul edilemeyen filtrasyon alanlarına bertaraf edilir, çünkü bir dizi sulama göstergesine göre atık su, çeşitli kategorilerdeki ağaç tarlalarının sulanması için uygundur. . Ayrıca. atık suyun büyük hacimlerde konsantrasyonu, filtreleme alanlarına bitişik alanın durumunu önemli ölçüde kötüleştirir. Bu nedenle filtreleme alanları oluşturmak yerine ağaçlandırma yapılması tavsiye edilir. Bu durumda terleme sonucunda endüstriyel atık suyun ideal şekilde arıtılması, hava havzasının nemlendirilmesi ve genel olarak şehirlerin mikro ikliminin ve sıhhi durumunun iyileştirilmesi meydana gelir.
Kirlenmiş atık su da ultrason kullanılarak arıtılır. ozon ve yüksek basınç. Klorlamayla temizliğin kendini kanıtlamış olduğu bir gerçektir.
Nehirlerin ve diğer su kütlelerinin biyokimyasal ve fizyolojik kendi kendini temizleme yasalarının kullanımına dayanan atık su arıtmanın biyolojik yöntemi önemli bir rol oynamalıdır. Biyolojik atık su arıtma cihazlarının çeşitli türleri vardır: biyofiltreler, biyolojik havuzlar ve havalandırma tankları.
İÇİNDE biyofiltreler Atık su, ince bir bakteri filmi ile kaplanmış bir kaba malzeme tabakasından geçirilir. Bu film sayesinde biyokimyasal oksidasyon işlemleri yoğun bir şekilde gerçekleşir. Biyofiltrelerdeki aktif prensiptirler.
İÇİNDE biyolojik göletler Rezervuarda yaşayan tüm organizmalar atık su arıtımına katılmaktadır.
Aero tankları - betonarmeden yapılmış devasa tanklar. Buradaki temizleme prensibi bakterilerden ve mikroskobik hayvanlardan gelen aktif çamurdur. Tüm bu canlılar, atık sudaki organik maddelerin ve fazla oksijenin, sağlanan hava akışıyla havalandırma tanklarına girmesiyle kolaylaştırılarak hızla gelişmektedir. Bakteriler pullar halinde birbirine yapışır ve organik bileşikleri mineralize eden enzimler salgılar. Pul içeren çamur, arıtılmış sudan ayrılarak hızla çöker. Siliatlar, flagellatlar, amipler, rotiferler ve diğer küçük hayvanlar, pullar halinde birbirine yapışmayan bakterileri yok ederek, çamurun bakteri kütlesini gençleştirir.
Biyolojik arıtmadan önce atık su mekanik arıtmaya tabi tutulur ve ardından patojenik bakterileri uzaklaştırmak için kimyasal arıtmaya, sıvı klor veya ağartıcı ile klorlamaya tabi tutulur. Dezenfeksiyon için diğer fiziksel ve kimyasal teknikler de (ultrason, elektroliz, ozonlama vb.) kullanılmaktadır.
Biyolojik yöntem verir iyi sonuçlar belediye atık sularını temizlerken. Ayrıca petrol rafinerisi, kağıt hamuru ve kağıt endüstrileri ile suni elyaf üretiminden kaynaklanan atıkların temizlenmesinde de kullanılır.
Suyu kirlilikten koruma görevleri kompleksinde sıhhi ve hijyenik durumları önemlidir. İçme amaçlı kullanılan su zararsız olmalıdır. Bu nedenle su temini kaynaklarının biyolojik, kimyasal ve bakteriyolojik durumu sürekli denetim altındadır.
Su kütlelerinin kirlilik kaynakları, daha önce de belirtildiği gibi, çoğunlukla endüstriyel ve kısmen evsel atık sulardır. Su kütlelerine giren atık suyun hacmi artıyor.
Bazı nehirlerde akış kalitesi.
Geri dönüştürülmüş su kaynağı, su tasarrufu ve su kütlelerinin temiz tutulması için önemli bir rezervdir. Ancak bu, aynı zamanda zararlı atıkların azaltılmasına yardımcı olan üretim süreçlerini iyileştirirken gerçekleştirilmelidir.
Atık su, yüzey sularının atık su kirliliğinden korunmasına ilişkin Kurallar tarafından düzenlenen, su kalitesine ilişkin sıhhi ve teknik gereklilikler dikkate alınarak rezervuarlara boşaltılır. Bu Kurallara uygun olarak, sudaki yabancı maddelerin izin verilen maksimum konsantrasyonu (MAC), insan vücudu üzerindeki zararlı etkisinin tamamen ortadan kaldırıldığı ve suyun kokusu, tadı ve renginin değişmediği kabul edilir. Bu gereksinimler suyun kullanım türüne göre değişmektedir. İzin verilen maksimum konsantrasyonlar zararlı maddeler içme suyu kütleleri için yüzme, rekreasyon ve endüstriyel amaçlı su kütlelerinden birçok kez daha azdır.
İçme suyu temini kaynaklarına özellikle dikkat edilir. Belarus Cumhuriyeti'nde yürürlükte olan devlet standardı yüksek kaliteyi garanti eder içme suyu. MPC standartlarına tamamen uygun olmalı ve patojen organizmalar, filmler veya mineral yağlar içermemelidir. Su şebekelerinde içme suyunun arıtılması gerekmektedir.
Su kaynaklarının kirlenmeden korunmasına ilişkin kontroller birkaç kuruluş tarafından yürütülmektedir. Devlet kurumları. Su kaynaklarının kullanımı ve kirlenme ve tükenmeden korunması konusunda devlet bakanlıkları arası kontrolünü yürütürler. Günde on milyonlarca metreküp atık suyu su kütlelerine boşaltan ana sanayi, tarım ve belediye işletmeleri tescil edilmiştir. Kontrollü sahalarda su koruma önlemlerinin uygulanması sistematik olarak kontrol edilir, atık suyun bileşimi analiz edilir ve mevcut arıtma tesislerinin işleyişini iyileştirmek için önlemler geliştirilir.
Sıhhi ve epidemiyolojik hizmet yetkilileri, içme suyu kaynağı olarak kullanılan suların ve kültürel ve evsel kullanım nesneleri olarak hizmet veren rezervuarların saflığının korunmasını izler.
Su kaynaklarının kapsamlı korunmasında temiz su tasarrufu büyük önem taşıyor. Bu amaçlar için, teknolojik süreçler için tüketim normları azaltılır, geri dönüştürülmüş su temini sağlanır, sızıntıyla mücadele edilir, su soğutmanın yerini hava soğutma vb. alır. Su koruma değeri büyük olan bitki örtüsünün korunmasına büyük önem verilmektedir.
Su hasat faktörlerinden biridir. Sulu tarım koşullarında, tüm fonların tarımı korumaya, nehirleri ve rezervuarları temiz tutmaya yönlendirilmesi gerekiyor. Sulama sistemlerinin verimliliğinin arttırılması, filtrasyon ve diğer nem kayıpları ile mücadele edilmesi için çaba gösterilmesi gerekmektedir. Sulama suyundan tasarruf etmeye yönelik önemli rezervler arasında mahsul veriminin daha da arttırılması, birim bitki kütlesi başına su tüketiminin azaltılması ve sulamanın makineleştirilmesi yer almaktadır.
Sulanmayan arazilerde su tasarrufu sağlamak için yüksek tarım teknolojisi özellikle önemlidir. Sonbaharda toprak işleme ve tarımsal ormancılık önlemleri nem birikmesine katkıda bulunur. Ne yazık ki, sulanmayan arazilerin su dengesinin bu özelliği, su kaynaklarının kullanımı ve korunması planlanırken çoğu zaman dikkate alınmamaktadır. Bu arada, yağmurla beslenen tarımın verimliliğindeki artış, su tüketimindeki artış ve yüzey kaynaklı nehir akışındaki azalmayla ilişkilidir.
Her yıl, atık su (WWW) kullanan sulama sistemleri alanı genişliyor - tarım arazilerinin sulama ve gübrelenmesinin yanı sıra son arıtma için kullanılması amacıyla ön arıtılmış atık suyun alınmasına yönelik özel ıslah sistemleri. doğal şartlar.
Atık suyun etkisi doğal kompleksler yeterince çalışılmamıştır. Araştırmanın temel amacı, bu akışın toprak örtüsü üzerindeki etkisini belirlemektir. doğal sular, atmosfer, tarım ürünlerinin kalitesindeki değişiklikler, insan ve hayvan sağlığı.
Çoğu araştırmacı, atık suyun çevre üzerindeki olumsuz etkisini ortadan kaldıran veya zayıflatan belirleyici faktörün sulama rejimi olduğuna inanmaktadır. Su koruma ve ıslah önlemi olarak tarımsal sulama alanlarından (AIF) maksimum verimliliğin sağlanması (bir sulama ağının, drenajın, tampon alanların, orman plantasyonlarının vb. mevcudiyeti) büyük ölçüde bunların işletilme kültürüne ve iyileştirme derecesine bağlıdır.
Kurak bölgedeki su kaynaklarının son derece sınırlı olduğu koşullarda, şehirlerden gelen belediye atık suyunun (SW) WPO'nun hafif topraklarında tarla yemi üretimi için kullanılması bir dizi acil sorunun eşzamanlı çözümüne olanak tanır: banliyö yem tedarikinin geliştirilmesi hayvancılık, sıhhi, hijyenik ve çevresel hususlar, suyun akılcı kullanımı.
Belirli koşullar altında, atık suyun yüksek sulama oranlarının kullanımına, depolama sahası altında tuzdan arındırılmış bir "yayılma tümseği" yeraltı suyu oluşumu eşlik eder ve ikincil toprak tuzlanmasına neden olabilir. Bu nedenle, bir drenaj sistemi inşa etme ihtiyacı, spesifik hidrojeolojik duruma (tünek suyun derinliği, su taşıyan kayaların bileşimi, yeraltı suyu çıkış koşulları vb.) göre belirlenir. Drenaj suyu yeniden kullanılmak üzere ZPO'ya gönderilir.
Kimyasal bileşimlerinin karmaşıklığı ve bir takım toksik maddelerin varlığı ile karakterize edilen belirli atık su kategorileri, tarımsal ürünlerin sulanmasında kullanılmamaktadır. Böylelikle Volzhsky Kimya Fabrikası'ndan gelen kimyasal olarak kirlenmiş atık su, mekanik ve biyolojik arıtma sistemlerinden geçtikten sonra doğal buharlaşmaya gönderiliyor ve bu da evaporatör için yaklaşık 5.000 hektar değerli tarım arazisinin tahsis edilmesini gerektiriyor. Büyük miktarlarda kimyasal olarak kirlenmiş suyun birikmesi çevre için ciddi bir tehlike oluşturur.
Ağaç tarlalarının sulanması için bu tür atık su kategorilerinin kullanılması tavsiye edilir. Bu sularda kümülatif ve kanserojen özelliğe sahip kalıntı maddelerin varlığı bu durumda önemli değildir; bu ekimler gıda ve yem amaçlı değildir.
Çamur bertarafının en güvenilir ve uygun maliyetli yöntemi, toprak kirliliği olasılığını dışlamak şartıyla WWS'nin tarımsal ürünler için gübre olarak kullanılmasıdır.
Toprağın verimliliğini korumak için geleneksel organik gübre türlerinin uygulama hacmi yetersizdir. Açıkları özellikle banliyö çiftliklerinde büyüktür. Çoğu uzmana göre, atıkların tarımsal kullanımı bir dizi sorunu çözecek yollardan biridir: biyosferin kirlenmesini önlemek; tatlı su kıtlığı tehlikesini ortadan kaldırmak; Organik gübre üretimini ve kullanımını artırmak, atık su arıtma tesisleri ve atık işleme tesislerini kendi kendine yetebilen, kârlı işletmelere dönüştürmek.
WWS kullanarak çamuru geri dönüştürme teknolojisi aşağıdaki gibidir. Çamur 50 °C sıcaklıkta çürütücülerde fermente edildikten sonra çamur yastıklarında kurutulur.Bu teknolojik işlemle çamurun su içeriği azaltılır, taşınması kolaylaşır ve tüm helmintler pratik olarak yok edilir. sıhhi ve hijyenik açıdan gübre olarak kullanıldığında çamur tehlike oluşturmaz.Çamur yataklarında kurutulan tortu yığınlar halinde depolanır, %50'ye kadar nem içeriğine sahiptir, koyu veya koyu gri renktedir. renk, özel bir koku.Ağır metal tuzlarının varlığı için uygun analizler yapıldıktan sonra gübre olarak kullanılabilir.Azot ve fosfor içeriğine göre gübreden üstün, potasyum içeriği bakımından ise daha düşüktür.Yabancı deneyimler gösteriyor ki Arıtma çamurunun %70-80'inin gübre olarak kullanıldığı ve verim artışı sağlandığı görülmektedir.
Tarla deneylerine göre toprağa 40-60 t/ha dozunda WWS eklendiğinde, liçlenmiş çernozemde baharlık buğday verimindeki artış %27,7 ile %48,6 arasında değişmektedir. Mısır, patates, domates ve Sudan otu ile yapılan üç yıllık yetiştirme deneylerinin sonuçları, saf çökeltilerin ve bunların toprakla karışımlarının kullanıldığı varyantlarda, mahsullerin biyokütlesinin kontrole göre 2-3 kat daha yüksek olduğunu gösteriyor. Temiz çamurda yetiştirilen tarımsal ürünlerin kimyasal analizinin sonuçları, içlerindeki ağır metal tuzlarının konsantrasyonunun izin verilen maksimum standartları ve kontrol göstergelerini aşmadığını göstermektedir.
Yağışın olumsuz etkilerinden kaçınmak ve zararlı bileşiklerin toprağa girişini sınırlamak için, WWS'nin aynı tarlada kullanımına en fazla 5 yılda bir izin verilmektedir.
Uzmanların çevresel eğitiminin yetersiz olması nedeniyle tasarım öncesi aşamada yetersiz çalışma, çoğu zaman olumsuz sonuçlara ve hayali tasarruflara yol açmaktadır. İşte bir örnek. Krasnodonsky devlet çiftliği, 108 bin baş kapasiteli (Volgograd bölgesindeki en büyüğü) bir domuz çiftliğine sahiptir. Ancak tasarımda atık suyun tarımsal kullanım olasılığı dikkate alınmadığı için devlet çiftliğinde yeterli su bulunmuyor ve arazi kaynakları Sulamayı organize etmek için. Şu anda toplam alanı 505 hektar olan sadece iki sulama hattı bulunmaktadır ve bu miktar gübre atıklarının tamamının kullanılması için açıkça yetersizdir. Sulama alanları ağır yük altında çalışmaktadır. Ayrıca tarlalar sulanmıyor nehir suyu ve seyreltilmeden gübre akışıyla sulanırlar. Bu durum toprağın, bitkilerin ve yeraltı sularının kirlenmesi tehdidini oluşturur.
Kanıtlanmıştır ki kimyasal bileşim Sığır komplekslerinden gelen atık su, ön arıtma ve üç kat seyreltmeden sonra yoncanın yüzey altı sulaması için kullanılmasını mümkün kılar. Bu, mineral gübrelerden tasarruf sağlar ve toprağın verimliliğini artırır.
Suriye, Libya, Cezayir ve diğer ülkelerdeki kum geliştirme deneyimi, kumda birçok meyve ve tarım ürününün yetiştirilmesinde mineralizasyon seviyesi 10 g/l'ye kadar olan suyun kullanılabileceğini göstermektedir. Bu ülkelerin bazılarında, Hazar bölgesi için de tipik olan, tatlı su arzının az olması nedeniyle, köylülerin taze ve temiz suları karıştırmasını zorunlu kılan bir yasa çıkarıldı. maden suları. Bu, su kaynaklarının daha verimli kullanılmasına olanak sağlar. Aynı zamanda İsrail ve Cezayir'de kumlu arazilerde sulama yağmurlama yoluyla ve yalnızca geceleri yapılıyor, bu da buharlaşma süreçlerini azaltıyor, fotosentez verimliliğini artırıyor ve genel olarak bitkilerin su tüketimini artırıyor.
Suyun kendi kendine arıtılması sadece tarımsal sulama alanlarında ve filtreleme alanlarında değil aynı zamanda nehir yatağında da meydana gelir. Suyun kimyasal ve biyolojik niteliklerinin geri kazanılması sayesinde biyokimyasal ve fiziksel-kimyasal süreçler burada gerçekleşir. Su kütlelerine giren atık sıvı ve kanalizasyon su ile seyreltilir. Bazı mikroplar dibe yerleşip orada yok olurlar. Patojenik bakteriler ışığın etkisi, onlar için uygun olmayan sıcaklık ve suda çözünen oksijenin bakteri yok edici etkisi altında ölür. Tek hücreli protozoalar, kabuklular ve diğer zooplankton organizmaları çok sayıda bakteri tüketir.
Herhangi bir nehrin doluluğu ve kirlilik derecesi büyük ölçüde kollarına bağlıdır. Küçük nehirler, büyük su arterlerini besleyen bir tür kılcal damardır ve bu nedenle özel bakım gerektirir. Sahibinin küçük nehirlere karşı tutumunun bir örneği Bryansk bölgesinin deneyimidir. Düzinelerce nehir kendi topraklarından akıyor veya buradan çıkıyor. Geçtiğimiz yıllarda sığ hale geldiler. Bu nehirlerin sağlığını iyileştirmek ve onlara ikinci bir hayat kazandırmak amacıyla bir dizi önlem geliştirilmiş ve uygulanmaktadır. Rezervuar kıyılarındaki bitki örtüsünün tahrip edilmesine izin verilmiyor, nehir kıyıları, oluklar ve vadiler kapatılıyor ve güvenlik altına alınıyor, rezervuarların kirlenmeye karşı korunması güçlendiriliyor ve su düzenleyici barajlar inşa ediliyor. Doğa Koruma Derneği'nin kolektif üyeleri (kollektif çiftlikler ve devlet çiftlikleri) küçük nehirlerin iyileştirilmesine aktif olarak katılmaktadır.
Ancak küçük nehirlere yönelik bu tutum her yerde gösterilmiyor. Kıyı ormanları ve çalılar sıklıkla kesiliyor ve bu da erozyon için koşullar yaratıyor. Su koruma ve toprak koruma ormanları olarak taşkın yatağı ormanları, sıhhi amaçlar dışında ağaç kesiminin yasak olduğu ilk kategoriye ait olduğundan, bu kesinlikle kabul edilemez.
SU KÜTÜPLERİNİN ÖTROFİKASYONU - başta nitrojen ve fosfor olmak üzere içlerindeki besin konsantrasyonunun artması nedeniyle birincil su üretim seviyesinde bir artış. EKOLOJİK NİŞ - Doğada bir türün varlığının mümkün olduğu tüm çevresel faktörlerin toplamı. Bu kavram genellikle aynı trofik seviyeye ait ekolojik olarak benzer türlerin ilişkilerini incelerken kullanılır. EKOLOJİK PİRAMİT - farklı trofik seviyeler arasındaki ilişkinin grafiksel temsili. Piramidin tabanı ilk düzeydir; üreticiler düzeyi. Üç tür olabilir: sayı piramidi, biyokütle piramidi ve enerji piramidi.[...]
Su kütlelerinin ötrofikasyonu, su ortamının besinlerle aşırı zenginleşmesidir.[...]
Bir rezervuarın ötrofikasyonu büyük ölçüde besinlerin dışarıdan girişiyle belirlenir. Doğal koşullar altında besinler havza alanından uzaklaşır. Bu tür ötrofikasyon, birincil ilerleyici ardıllığın özelliklerine sahiptir.[...]
Sonuç, suyun bulanıklığı, bentik bitkilerin ölümü, çözünmüş oksijen konsantrasyonunun azalması ve bunun eksikliğidir. derin deniz balığı ve kabuklu deniz ürünleri. Yavaş hareket eden tatlı sularda bile ötrofikasyon meydana gelebilir. Göle ne kadar çok organik madde girerse, bunları inorganik bileşiklere dönüştürmek için o kadar fazla oksijen1 gerekir.[...]
Su kütlelerinin ötrofikasyonu sorunu yaygınlaştı. Bunun nedeni büyük ölçüde rezervuara çıkarılmasıdır. büyük miktar! Bu maddelerin evsel atık sularla karışması ve tarım sektörüne uygulanan büyük miktarda gübrenin yüzey sularına karışması nedeniyle besin maddeleri.[...]
Böylece su kütlelerinin ötrofikasyonu en az bir tanesinin ortadan kaldırılmasıyla önlenebilir. besin. Uygulamada bu, fosfor bileşiklerinin atık sudan uzaklaştırılması anlamına gelir, çünkü bikarbonat formundaki karbon ve belirli su bitki örtüsü türleri tarafından havadan asimilasyonun bir sonucu olarak nitrojen doğal sularda neredeyse her zaman mevcuttur. Ayrıca, çoğu mineral nitrojen içeren tuzların çözünürlüğünün yüksek olması nedeniyle, bunların uzaklaştırılması için etkili ve ekonomik yöntemlerin bulunması çok zordur. Ancak son zamanlarda rezervuar sularındaki amonyum tuzları ve nitrat içeriğinin sıkı bir şekilde düzenlenmesi ihtiyacı ortaya çıktı. Ülkemizde yürürlükte olan “Yüzey Sularının Kanalizasyon Kirliliğinden Korunması Hakkında Kurallar” (1975), balıkçılık rezervuarlarının sularındaki amonyum bileşiklerinin içeriğini toksikolojik olarak, nitratların içeriğini ise balıkçılık rezervuarlarının sularında sınırlandırmaktadır. içme ve kültürel kullanıma yönelik rezervuarlar - nitrat içeriği. Amonyum bileşiklerinin izin verilen maksimum konsantrasyonu 0,5 mg/l, nitratlar için (nitrojen açısından) - 10 mg/l olarak kabul edilir. [...]
Su kütlelerinin ötrofikasyon derecesinin değerlendirilmesi ve kontrolü, su sisteminin redoks durumunun incelenmesine dayanmaktadır. Doğal su kütlelerine giren hidrojen peroksitin ana kaynağı (en azından Rusya'nın kuzeybatı bölgesi için), gündüz fotosentetik aktivitesi sırasında fitoplankton üretimidir.[...]
Aslında, rezervuarların termofikasyonu, su değişimindeki bir yavaşlama yoluyla koordineli bir süreç sistemini tetikler ve bunun nihai sonucu rezervuarın ötrofikasyonudur.[...]
T.Z. artan sıcaklıkla birlikte suda çözünen oksijen miktarı azaldığından, doğal suların kendi kendini temizleme yeteneği azaldığından su kütlelerinde önemli hasara neden olabilir. Bu nedenle Finlandiya Körfezi'ndeki Koporskaya Körfezi'nin ekosistemi T.Z.'den zarar görüyor. Leningrad Nükleer Santrali nedeniyle. Bu kirlilik rezervuardaki ötrofikasyon sürecini yoğunlaştırdı, yeşil alglerin yerini büyük ölçüde siyanobakteriler aldı, balık faunasının bileşimi değişti (ringa balığı popülasyonlarının yoğunluğu keskin bir şekilde azaldı).[...]
Besinlerle (fosfor ve nitrojen bileşikleri) kirlenmiş atık suyun su kütlelerine, özellikle de düşük akışlı olanlara (göller, rezervuarlar ve hatta denizler) boşaltılması ciddi bir tehlike oluşturur. Organik maddeler ve besinler içeren suda, mikroskobik alglerin (mavi-yeşil) yoğun bir şekilde çoğalması meydana gelir. Bazen suyun yüzeyi sürekli bir zehirli yeşil alg tabakasıyla kaplanır ve su kütlelerinde ötrofikasyon (çiçeklenme) meydana gelir. Bazı mavi-yeşil algler suya salınır zehirli maddeler. Mavi-yeşil algler öldüğünde rezervuar suyunu tamamen oksijenden arındırır ve onu ayrışma ürünleriyle kirletirler. Şu anda birçok rezervuarda ötrofikasyon söz konusu: Cenevre Gölü ve İsviçre'deki diğer göller, Amazon Nehri'nin birçok bölümü vb.[...]
İnorganik bileşiklerin tatlı su kütlelerine boşaltılması suyun kalitesini kötüleştirir (su kütlelerinin tuzlanması) ve bazı durumlarda su kütlelerinin florası ve faunası üzerinde olumsuz etkiye neden olur ve ciddi hastalıklara neden olabilir. Fosfor ve nitrojen tuzlarının rezervuar sularına girişi, alglerin, özellikle de mavi-yeşil alglerin hızla gelişmesine (rezervuarların ötrofikasyonu) yol açar.[...]
Rezervuar yatağının dolduğu andan itibaren, topraktan ve bitki örtüsünden daha fazla besin sağlanması nedeniyle rezervuarın ötrofikasyonu başladı ve bu da rezervuarın trofik durumunun artmasına neden oldu. Buna karşılık, trofiklikteki artış, somon kompleksinin sırayla beyaz balıkla, beyaz balığın turna balığıyla ve ardından sazana geçişle değiştirilmesiyle kuzey rezervuarları için bilinen balık faunasının ardıllığını belirledi. Bu süreç, balıkların ticari sıralamasını belirleyen ve Vilyui Rezervuarını bir levrek-hamamböceği rezervuarına dönüştüren balıkçılıkla (biyolojik bir etki biçimi) birçok kez hızlandırıldı. [...]
Kurallar, bir nehrin veya rezervuarın yalnızca içme, kültürel, evsel veya balıkçılık suyu kullanım noktalarında temizliğini sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu yaklaşım, ülkemizdeki pek çok akarsuyun neredeyse tüm uzunluğu boyunca yerel veya sürekli olarak kirlenmesine yol açmıştır. Durgun ve az akışlı rezervuarlarda, kendi kendini temizleme süreçleri daha da yavaş ilerler ve sıklıkla acil durumlar ortaya çıkar. Bu tür olaylar, St. Petersburg'a su tedarik kaynaklarından biri olan Ladoga Gölü'nde ve birçok büyük rezervuarda meydana geldi. Tüm modern arıtma tesisleri, su kirleticilerinin oksidasyon, indirgeme, hidroliz, ayrışma vb. yoluyla yok edilmesine kadar giden yıkıcı arıtma yöntemleri kullanılarak inşa edilir ve ayrışma ürünleri sudan gaz veya çökelti şeklinde kısmen uzaklaştırılır. ve kısmen çözünür mineral tuzları şeklinde kalır. Sonuç olarak, toksik olmayan mineral tuzları, izin verilen maksimum konsantrasyonlara karşılık gelen miktarlarda doğal sulara karışır, ancak su ortamındaki doğal konsantrasyonlarından birçok kez daha yüksektir. Bu nedenle, nitrojen, fosfor, kükürt ve diğer elementlerin organik bileşiklerinden derinlemesine arındırılmış olan atık suyun nehirlere ve rezervuarlara boşaltılması, yine de sudaki çözünür sülfatlar, nitratlar, fosfatlar ve diğer mineral tuzların içeriğini artırarak ötrofikasyona neden olur. mavi-yeşil alglerin hızlı gelişimi nedeniyle su kütlelerinin "çiçek açması"; ikincisi ölür, çok fazla oksijen emer ve suyu kendi kendini temizleme yeteneğinden mahrum bırakır.[...]
Şu anda, balık faunasının bir dereceye kadar değişmediği neredeyse hiçbir doğal rezervuar bulunmamaktadır. Bunlar, düzenlenmiş nehirleri, çeşitli rezervuarlardan oluşan bir ağı ve enerji tesisleri için soğutucu görevi gören rezervuarları ve rezervuarların antropojenik ötrofikasyonunu, ayrıca kapsamlı balıkçılık ve çeşitli şekiller Uzun bir süre boyunca tarihsel olarak gelişen doğal su ekosistemlerini önemli ölçüde değiştiren balık yetiştiriciliği faaliyetleri. Bu nedenle, balıkların üremesi ve gelişmesine ilişkin ekolojik ve morfolojik çalışmaların amaç ve hedefleri, ihtiyoloji alanındaki bu umut verici araştırma alanının gelişiminin başlangıcındakilerden farklıdır. Hemen hemen tüm su sistemlerinin tamamen yeniden inşası koşullarında tarihsel olarak kurulmuş balık faunasıyla birlikte yeniden ortaya çıkan, balıkçılık alanındaki güncel sorunların çözümüyle yakından ilgili ana teorik konular aşağıdaki biçimde sunulabilir. .[...]
Arıtılmış atık suyu kapalı ve düşük akışlı rezervuarlara bırakırken ve ayrıca teknik su temininde yeniden kullanırken, rezervuarların ötrofikasyonunu (kütle alg gelişimi) ve yoğun olarak önlemek için atık sudan fosfor ve nitrojen bileşiklerinin uzaklaştırılması gerekli hale gelir. Boru hatları ve ekipmanların biyolojik kirlenmesi. Bu sorun öncelikle biyolojik arıtmadan sonra fosfor ve nitrojen bileşiklerinin çoğunlukla çözünmüş ve kolayca sindirilebilir formda (ortofosfatlar, amonyum tuzları, nitritler ve nitratlar formunda) bulunduğu evsel veya belediye atık suyu için geçerlidir. Bu tür evsel su kirliliğinin kaynakları insan atık ürünleri ve %30-50'ye ulaşabilen polifosfat içeren sentetik deterjanlardır.[...]
Temiz su sadece kaynaklardan ve nehir yataklarından gelmez. Rezervuarların kendi kendini temizleme sistemi vardır, ana rol suda yaşayan biyosinozların oynadığı yer. Bakterilerden balığa kadar suda yaşayan organizmaların tamamı, trofik bağlantılarında, organik maddenin çok aşamalı mineralizasyonunu ve birçok kirletici maddenin aktif olmayan dip çökeltileri formuna aktarılmasını sağlayan özel konsantrelere, filtrelere ve çökelticilere sahiptir. Ancak kendi kendini temizleme olanakları sınırsız değildir. Belirli bir su kirliliği seviyesinde, özellikle arıtılmamış atık suyun zehirli safsızlıklar içeren yaylım ateşi ile boşaltılmasıyla, bir rezervuarın neredeyse tüm biyotası yok edilebilir. Ve aşırı miktarda besin, özellikle nitrojen ve fosfor (mineral gübrelerle yıkanmış), genellikle rezervuarın ötrofikasyonuna, tek hücreli alglerin aşırı çoğalmasına - ikincil kirlilik kaynağı haline gelen su çiçeklerine yol açar. Atık suyun rezervuarlara boşaltılmasının özel su kullanım türlerinden biri olarak kabul edildiği ve rezervuarların kendi kendini temizleme yetenekleri nedeniyle büyük kapasiteli doğal biyolojik arıtma tesisleri olarak nitelendirildiği konsept hala yaygındır. Bu kavram son derece anti-ekolojiktir; uygulanması ekolojik bir çıkmaza yol açmaktadır.[...]
Organik madde bakımından zengin evsel atık suyun varlığı, su kütlelerinin ötrofikasyonunun artmasına yol açmış ve verimliliklerini olumsuz yönde etkilemiştir. Ayrıca fitoplankton (“su çiçeği”), diğer birçok hidrobiyont ve yüksek bitki örtüsünden oluşan kıyı çalılıklarının gelişiminde de keskin bir artış oldu. Aynı zamanda oksijen eksikliği ortaya çıktı, anaerobik metabolizmaya sahip derin bölgeler, hidrojen sülfür, amonyak vb. birikimi arttı. Bu durum değerli balık türlerinin ölümüne ve suyun içme kalitesinin bozulmasına neden oldu; birçok rezervuar ekonomik önemini yitirdi.[...]
Bir rezervuarın besin maddeleri ile antropojenik aşırı yüklenmesinin bir sonucu olarak su kalitesinde meydana gelen ve fitoplanktonun aşırı gelişmesine neden olan bir azalmaya genellikle rezervuarın antropojenik ötrofikasyonu olgusu denir. Bu, insanların çevreyi kirletmesinin üzücü tezahürlerinden biridir. Bu sürecin ölçeği, kirliliğin Erie Gölü gibi devasa tatlı su kütlelerinde ve hatta bazı denizlerde yoğun bir şekilde gelişmesiyle değerlendirilebilir.[...]
Ekili alanların %40'ından fazlası pestisitlerle ilaçlanıyor. Bu maddelerin yaklaşık %1'i yağmurla beslenen arazilerden, yaklaşık %4'ü ise sulanan arazilerden su kütlelerine girmektedir. Havada işleme sırasında, kullanılan pestisitlerin %30'a kadarı sürüklenme sonucu su kütlelerine salınır. Suda göç ederek uzun mesafelere taşınırlar ve stabiliteleri nedeniyle biyolojik bozunmaları yavaş gerçekleşir. Su kütlelerinin ötrofikasyonu süreci, fitoplanktonun, özellikle mavi-yeşil alglerin gelişimi arttığında - su çiçeklerinin meydana gelmesiyle çok endişe verici oranlar kazanmıştır. Rezervuarlardaki ötrofikasyon, besinlerin su basmış topraktan sızması ve diplerindeki bitki örtüsünün çürümesi ile ilişkilidir. Ancak bu süreç özellikle belediye ve endüstriyel atık suların deşarjı, mineral gübrelerin ve pestisitlerin tarlalardan uzaklaştırılması ve ihlaller nedeniyle yoğunlaştı. hidrolojik rejim rec. Hayvancılık çiftliklerinin yılda 1 milyon tona kadar gübre üretmesi ve bunun yalnızca yaklaşık 600 bin tonunun toprağa uygulanması da olumsuz bir rol oynuyor. Önemli miktarda organik gübre su birikintilerine karışabilir ve ötrofikasyona neden olabilir.[...]
Doğal ardıllığın klasik bir örneği, göl ekosistemlerinin “yaşlanması”, yani ötrofikasyondur. Göllerin kıyılardan merkeze doğru bitkilerle aşırı büyümesiyle ifade edilir. Burada aşırı büyümenin bir dizi aşaması gözlemleniyor - ilk aşamalardan - kıyıdan uzakta serbest yüzen ve dipte su altında kalan bitkilerden, ulaşılanlara - orta-yüksekte ortaya çıkan bitkilere ve kıyıya yakın kara kızılağaçlara kadar. Sonuç olarak göl bir turba bataklığına, doruk tipi bir ekosisteme dönüşüyor. Bir rezervuarın ötrofikasyonu büyük ölçüde besin maddelerinin dışarıdan girişiyle belirlenir.[...]
Hızlandırılmış veya sözde antropojenik ötrofikasyon, önemli miktarda besin maddesinin (azot, fosfor ve gübre, deterjan, hayvan atığı, atmosferik aerosoller vb. formundaki diğer elementlerin) su kütlelerine girişiyle ilişkilidir. modern koşullar Su kütlelerinin ötrofikasyonu çok daha kısa bir sürede (birkaç on yıl veya daha az) meydana gelir. [...]
Yukarıda, fosfor birikiminde tarımsal faaliyetlerin rolünü ve dolayısıyla su kütlelerinin, özellikle de drenajı olmayanların ötrofikasyonunun yeniden canlandırılmasındaki rolünü zaten belirtmiştik. Şimdiye kadar, yüzeye yakın kapalı yeraltı akifer havzalarının atmosferik ve yüzeysel besleme ve yavaş modda deşarj yoluyla ötrofikasyonuna ilişkin sistematik olmayan veriler ortaya çıktı ve bu, bileşimlerinde çok mütevazı bir biyotaya sahip.[...]
Tarımsal üretim, su kütlelerine giren sabit nitrojenin en az yarısını oluşturur. Suyun başta sabit nitrojen olmak üzere besinlerle zenginleştirilmesi aşırı alg büyümesine yol açar. Öldüklerinde anaerobik bakteriyel ayrışmaya uğrayarak oksijen eksikliğine ve sonuç olarak balıkların ve diğer suda yaşayan hayvanların ölümüne neden olurlar. Su kütlelerinin ötrofikasyonu maalesef yaygın bir olaydır.[...]
Bu nedenle, göllerin ve rezervuarların ekosistemleri üzerindeki en yaygın antropojenik etkilerden biri, bunların yaşlanmasını hızlandıran ötrofikasyon sürecidir. Bu süreç, gübrelerin su basmış topraklardan, tarım alanlarından ve belediye atık sularından yıkanması yoluyla su kütlelerine giren besinlerin ve organik maddelerin (öncelikle nitrojen içeren maddeler) artmasından kaynaklanmaktadır. Su çoğaldıkça (mavi-yeşil alglerin miktarı artar) sudaki oksijen içeriği azalır; Bu, gerekli miktarda karbondioksit eksikliğine ve toksinlerin ortaya çıkmasına karşı en hassas olan bazı popülasyonların sayısında bir azalmaya yol açmaktadır. Bu nedenle, su kütlelerinin ötrofikasyonunu karakterize eden göstergelerin gözlemlenmesi, çevresel izlemenin önemli bir unsurudur (bkz.).[...]
Yağmurla beslenen ve sulanan tarım alanlarından gelen yüzey akışı, su kütlelerine girdiğinde doğal dengeyi bozan besinler içerir ekolojik sistemler. Bu nedenle, nitrojen ve fosfor içeriğindeki artış, suda yaşayan bitki örtüsünün büyümesini teşvik eder, bu da kanalların, nehirlerin ve rezervuarların, özellikle de akışı zayıf olanların aşırı büyümesine ve tıkanmasına yol açar. Yüzey akışıyla ortaya çıkan az miktarda fosfor, rezervuarın mikroflorası için elverişsiz koşullar yaratır ve bunun ölümü, oksijen rejiminin bozulmasına katkıda bulunur. Sonuçta bu, su kütlelerinin ötrofikasyonuna yol açar. Besin maddelerinin ana kısmı, yüzey ve drenaj akışıyla çözünmüş halde su kütlelerine ve ayrıca toprak erozyonunun bir sonucu olarak toprak parçacıklarıyla birlikte çözünmemiş bir halde girer. [...]
Sonuç olarak, doğal ekosistemleri tahrip eden ve özellikle su kütlelerinin ötrofikasyonuna yol açan çeşitli olumsuz sonuçlar ortaya çıkar (bkz. bölüm 6.4.2.4).[...]
Amerika Birleşik Devletleri'nin batısındaki 68 rezervuarın verilerine dayanarak Muller, en yeterli sonuçların olduğu sonucuna varıyor: mevcut rezervuarlar için hesaplamalar Dillon-Rigler modeli çerçevesinde yapılırken, Vollenweider modeli aşağıdakilerle ilgili olarak iyi bir performans gösterdi: rezervuarlar tasarlandı. Muller aynı zamanda göller için kalibre edilen parametrelerin rezervuarlara uygulanabilirliği sorununun ek çalışma gerektirdiğine dikkat çekiyor. Su kütlelerinin ötrofikasyonu sorunuyla ilgilenen ABD hükümet kurumları çoğunlukla Vollenweider modelini kullanır (Rekhau, özel iletişim, 1982). Yukarıdaki modellerin tümünü oluştururken rezervuarda iyi karışmış bir katmanın olduğu varsayılmıştır. Modellerden bazıları çökeltiden fosfor salınımını hesaba katmazken, diğerleri askıda kalan parçacıkların çökeltilmesinin suyun fosfor içeriği üzerindeki net etkisini açıklayan bir terim içerir. Hesaplamaların sonucu, bir yandan gölün mevcut trofik durumunun bir göstergesi, diğer yandan da bir deötrofikasyon stratejisinin geliştirilmesine temel teşkil eden ortalama yıllık konsantrasyon değerleridir.[.. .]
SMS'nin bileşiminde polifosfatların kullanımıyla bağlantılı olarak, fosfor içeren bu maddelerin su kütlelerinin ötrofikasyonunda ve içlerinde fitoplanktonun, özellikle mavi-yeşil ve bazılarının yoğun gelişiminde önemli faktörlerden biri olduğunu belirtmek yerinde olacaktır. diğer algler. En çok sıcak iklime sahip ülkeler ve ülkemizin güney bölgeleri için geçerli olan bu sorun, büyük ilgi görmektedir. Birçok çalışma, SMS'deki polifosfatların diğer maddelerle değiştirilmesi sorununa ayrılmıştır; bazı çalışmalar, fosforun su kütlelerine giren atık sudan uzaklaştırılması konusunu ele almaktadır (Maloney, 1966; Missingham, 1967; Shapiro, 1970; Hamilton, 1974). [...]
Toprak organik maddesinin kaybı, ıslah edilmiş toprakların oluşumu, toprağın yüzey katmanından önemli miktarda besin maddesinin uzaklaştırılması ve asidik yağış nedeniyle su kütlelerinin ötrofikasyonu gibi erozyon süreçlerinin çevresel etkisinin bu bileşenleri karşılıklı olarak birbirine bağlıdır, eşdeğerdir ve aynı anda meydana gelir. [...]
Mikroorganizmaların yanı sıra mikroorganizmaların yaşamı boyunca oluşan maddeler de özellikle yavaş akışlı rezervuarlarda su kalitesinin bozulmasına neden olabilmektedir. Hidrolik yapıların çalışmasında bozulmalar da mümkündür. Rezervuarlarda kendi kendini temizleme sürecini, su girişlerinin ve soğutma sistemlerinin çalışmasını zorlaştıran ve su kalitesinde değişikliklere neden olan mikroorganizmaların hayati aktivitesinin en yaygın belirtileri rezervuarların çiçeklenmesi, kirlenmesi ve kokuların ortaya çıkmasıdır. ve suyun tadı. Rezervuarların oluşumu su akış hızının azalmasıyla ilişkilidir, bunun sonucunda büyük rezervuarların hidrokimyasal rejimi göl rejimine yakın hale gelir. Nehir akışı düzenlendiğinde suyun kaynaktan ağza gitme süresi 10-15 kat artıyor. Böylece Volga'da akış düzenlemesinden önce su Rybinsk'ten Volgograd'a yüksek suda 30 günde, düşük suda ise 50 günde ulaştı.Bir rezervuar çağlayanının oluşmasından sonra bu bölgedeki suyun geçiş süresi arttı 450-500 güne kadar. Nehir sistemindeki su değişimindeki yavaşlamaya eşlik ediyor önemli değişiklikler hidrokimyasal ve hidrobiyolojik rejim. Rezervuarlar dev sedimantasyon havuzları gibi davranarak kirletici maddeleri yoğunlaştırır. Organik ve toksik bileşiklerin ve besinlerin akışı, rezervuarın ötrofikasyonu için koşulların ortaya çıkmasına, kendi kendini temizleme sürecinin bozulmasına, aşırı büyümeye, yani daha yüksek su bitki örtüsünün büyük gelişimine katkıda bulunur.[...]
DSÖ, UNESCO, WMO ve UNEP ile birlikte, özellikle tehlikeli kirleticileri, kirleticilerin transferini belirlemek ve su kütlelerinin ötrofikasyonunu kontrol etmek amacıyla bir su kalitesi izleme ağı düzenliyor. Bu husus aynı zamanda GEMS'in (4. hedef) hedefleriyle de ilgilidir.[...]
Antropojenik girdiler fosfor dengesinin önemli bir kısmını temsil eder. Gübre kullanımı, bir bütün olarak biyosferin kimyasal kirliliği ve erozyon süreçleri, biyosferin fosfatlanmasında belirleyici rol oynamaktadır. Tartışmalı bir sorunun (fosfor eksikliği ve su kütlelerinin ötrofikasyonu) çözülmesi, hem işleme ve gübreleme sırasında fosfor kayıplarını en üst düzeye çıkarmayı hem de fosfor bileşikleriyle çevre kirliliğini önlemeyi amaçlayan bir dizi önlemin geliştirilmesini gerektirir.[...]
Bu bölümde mühendislik limnolojisiyle ilgili temel terim ve kavramlar verilmektedir. Bölüm 1.1 ve 1.2'de bazı temel limnolojik özellikler doğrudan ele alınmaktadır. Bölüm 1.3'te iç su kütlelerinin özelliklerindeki iklimle ilgili farklılıklar kısaca tartışılmaktadır ve Bölüm 1.4'te modelleme kavramı başlı başına tanıtılmaktadır. Son olarak, paragraf 1.5, su kütlelerinin ötrofikasyonu olgusu hakkındaki modern fikirleri ve göllerin ve rezervuarların hızlandırılmış veya "kültürel" (yani antropojenik) ötrofikasyonu konusunda kamuoyunun endişe duymasına neden olan nedenleri açıklamaktadır.[...]
Yukarıda belirtildiği gibi, göle giren besin miktarı azaltılarak göldeki çiçeklenme yoğunluğu yavaşlatılabilir. Su kütlelerinin ötrofikasyon sürecini kontrol etmenin esas olarak bu besin maddesinin konsantrasyonunun azaltılmasına bağlı olduğuna inanıldığından, şu anda fosfor arzının azaltılmasına büyük önem verilmektedir. Ancak aynı derecede önemli olan, nitrojen içeren bileşiklerin atık sudan uzaklaştırılmasının çok daha zor olmasıdır. Bazı eyaletler arıtılmış atık sudaki fosfor seviyeleri için standartlar benimsemiştir. Bu standartlar, arıtılmış atık sudaki izin verilen maksimum fosfor konsantrasyonlarının yanı sıra, arıtma işlemi sırasında fosforun belirli bir kısmının giderilmesine yönelik gereklilikleri de belirtir. İzin verilen maksimum fosfor konsantrasyonlarının 1-2 mg/l (çoğu durumda 1,0 mg/l) olduğu varsayılır ve arıtma işlemi sırasında fosfor gideriminin verimliliği, düzenleyici gerekliliklere göre %80-95 olmalıdır[...]
Fosforlu gübrelerin yanlış kullanımı, toprakların su ve rüzgar erozyonu ile topraktan büyük miktarda fosfor uzaklaştırılır. Bu bir yandan aşırı fosforlu gübre tüketimine ve fosfor içeren cevher rezervlerinin (fosforitler, apatit vb.) tükenmesine yol açar. Öte yandan, topraktan su kütlelerine büyük miktarlarda fosfor, nitrojen, kükürt vb. biyojenik elementlerin girişi, mavi-yeşil alglerin ve diğer su bitkilerinin hızla gelişmesine (suyun "çiçeklenmesine") neden olur ve su kütlelerinin ötrofikasyonu. Ancak fosforun çoğu denize taşınıyor.[...]
Azotun ve diğer biyolojik maddelerin topraktaki dolaşım yasalarını bilmek, toprak verimliliğini artırmak ve açıksız tarımı geliştirmek için temel bir strateji geliştirmemize olanak sağlar. Gübre uygulamasının zamanlaması ve miktarı hassas bir dengeleme gerektirir. Gübrelerin bitkiler tarafından absorbe edilmesi, çevreye ve insan sağlığına zarar vermemesi önemlidir. Sonuçta, besin maddelerinin fazlalığı çevreyi, tatlı suları kirletiyor, su kütlelerinin ötrofikasyonuna yol açıyor ve hatta stratosferin ozon tabakasını tehdit ediyor.[...]
Atık sudaki fosforu kontrol etmeye yönelik ilk girişimlerden biri, deterjanlardaki fosfor bileşenlerinin yerine geçecek maddeleri bulmaktı. O zamanlar, evsel atık sularda bulunan fosforun ana kaynağı deterjanlar olduğu için bu yaklaşımın oldukça uygun olduğu düşünülüyordu. Maalesef uygun bir alternatif bulunamadı. Kostik katkı maddeleri eşdeğer temizleme özelliklerine sahip değildi, cildi tahriş edici etkiye sahipti ve bazı çeşitleri, solunduğunda veya yutulduğunda gözlere ve mukoza zarlarına zarar verdi. Fosfatların en iyi alternatifi olarak kabul edilen sodyum nitrilotriasetat (SNA), insan sağlığına tehdit oluşturuyordu. Baş Cerrah ABD, ev sahiplerinin güvenlikleri nedeniyle bir süre daha fosfatlı deterjan kullanmaya devam etmelerini önerdi. Fosfatlı deterjan tartışmasında ortaya çıkan bir diğer şey ise ötrofikasyonun ulusal bir sorun olmadığıydı. Nüfusun yaklaşık %55'ine hizmet eden kanalizasyon sistemlerinden gelen atık suyun okyanusa veya okyanusa akan büyük nehirlere boşaltıldığı tespit edildi. Nüfusun diğer %30'u ise kanalizasyon şebekesi olmayan kırsal bölgelerde yaşıyor. Bu nedenle, ABD nüfusunun yalnızca %15'ine hizmet eden kanalizasyon sistemlerinden gelen atık sular, ötrofikasyon tehdidi altında olabilecek göllere deşarj ediliyor. Bu tür su kütleleri Büyük Göller ve nehirleri içerir. Potomac ve halici, San Francisco Körfezi ve ona akan nehirler, Göl. Tahoe ve diğer birçok irili ufaklı göl ve rezervuar. Fosfatların nehirler için önemli bir tehdit oluşturduğu düşünülmemektedir. Bu bakış açısı, hareketli sularda 2-3 mg/l gibi yüksek fosfor konsantrasyonlarının bile ciddi bozulmalara yol açmadığını gösteren toplanan verilerle desteklenmektedir.
Ötrofikasyon, antropojenik ve doğal faktörlerin etkisi altında besin maddelerinin suda birikmesi sonucu su kütlelerinin biyolojik üretkenliğinin artmasıdır.
Ötrofikasyon bir rezervuarın evriminde doğal bir süreçtir. "Doğum" anından itibaren, doğal koşullar altında bir rezervuar, gelişiminin birkaç aşamasından geçer: erken aşamalarda ultraoligotrofikten oligotrofik hale gelir, daha sonra mezotrofik hale gelir ve sonunda rezervuar ötrofik ve hiperötrofik hale gelir - "yaşlanma" ve ölüm rezervuar bataklık oluşumuyla oluşur. Doğal koşullar altında bir gölün ötrofikasyonu 1000 yıl veya daha uzun sürüyorsa, antropojenik etkinin bir sonucu olarak bu durum yüz hatta bin kat daha hızlı gerçekleşebilir.
Antropojenik ötrofikasyon, başta nitrojen ve fosfor olmak üzere önemli miktarda besin maddesinin su kütlelerine girmesiyle ilişkilidir. Toplam nitrojen içeriğinin toplam fosfor içeriğine oranı 10'dan azsa, fitoplanktonun birincil üretimi nitrojenle, N: P> 17 - fosforla, N: P = 10-17 - nitrojenle sınırlıdır. ve fosfor aynı anda. Ilıman bölgenin su kütleleri için fosfor belirleyici bir rol oynar. Şu anda, suların yoğun şekilde karıştırılması sırasında alg çoğalmaları için potansiyel koşullar yaratan kritik nitrojen ve fosfor konsantrasyonları (toplam fosfor, ortofosfatlar, toplam nitrojen ve çözünmüş inorganik nitrojen, amonyum, nitritler ve nitratlar dahil) aşağıdaki gibidir: fosfor için 0,01 mg /dm3, nitrojen için 0,3 mg/dm3.
Biyojenik bileşenler doğal ekosistemlere hem su hem de hava yoluyla girmektedir. Besin maddeleri içeren su kütlelerinin ana kirleticileri nitrojen ve fosforlu gübreler, hayvancılık atıkları ve fosfor içeren pestisitlerdir. Ötrofikasyon, yatağın uygun şekilde temizlenmeden rezervuar inşası, baraj inşaatı, durgun bölgelerin oluşması, suyun termal kirliliği, biyolojik arıtmadan geçmiş olanlar da dahil olmak üzere özellikle deterjan içeren belediye atık sularının deşarjından kaynaklanabilir. ,
Su kütlelerinin ötrofikasyonunu karakterize etmek için ana kriterler şunlardır:
· su kolonundaki çözünmüş oksijen konsantrasyonunda azalma;
· özellikle organik kökenli asılı parçacıkların içeriğinde artış;
· dip çökeltilerdeki fosfor konsantrasyonunda artış;
· ışık nüfuzunun azalması (su bulanıklığının artması);
· Oksijen eksikliği olan organik kalıntıların ayrışması sırasında oluşan gazların konsantrasyonunda bir artış - amonyak, metan, hidrojen sülfür;
· %100 oksijen doygunluğunda su asitliği göstergesi (pH %100);
· mavi-yeşil ve yeşil alglerin baskın olduğu alg popülasyonlarının tutarlı değişimi;
· fitoplankton biyokütlesinde önemli artış;
· algitoksinlerin tespiti.
Ana fotosentetik pigment olan klorofil a konsantrasyonu genellikle bir rezervuarın trofik durumunun doğrudan bir göstergesi olarak kullanılır. Bir su örneğindeki konsantrasyonunun değeri, su kütlelerinin ötrofikasyonunun doğru bir ölçüsü olan alg biyokütlesinin temsili bir göstergesidir. Bu nedenle, su kütlelerinin restorasyon amacıyla besin yüklemesine verdiği "tepkiler" ölçülürken klorofil "a"nın belirlenmesi düzenli olarak kullanılır.
Suyun "çiçeklenmesine" neden olan mavi-yeşil alglerin yoğun çoğalması nedeniyle, suda yaşayan organizmaların yaşam koşulları ve suyun kalitesi, özellikle de organoleptik özellikleri bozulur. Mavi-yeşil algler hayati aktiviteleri sonucunda belirli koşullar altında canlı organizmalar ve insanlar için tehlike oluşturan güçlü toksinler üretirler. Ne rengi ne de kokusu vardır ve kaynatılarak yok edilmezler. Algitoksinlerin toksisiteleri bakımından eşi benzeri yoktur. Karaciğer sirozuna, insanlarda dermatite, hayvanların zehirlenmesine ve ölümüne neden olabilirler.
100 rupi ilk siparişe bonus
Çalışma türünü seçin Diploma tezi Ders çalışması Özet Yüksek lisans tezi Uygulama raporu Makale Raporu İnceleme Ölçek Monograf Problem çözme İş planı Soru cevapları Yaratıcı çalışma Deneme Çizim Denemeler Çeviri Sunumlar Yazma Diğer Metnin benzersizliğini arttırma Yüksek lisans tezi Laboratuvar çalışması Çevrimiçi yardım
Fiyatı öğren
Önemli miktarda kirlenmiş atık su nedeniyle bölgelerdeki su kalitesi yasal gereklilikleri karşılamıyor. Yüzeye boşaltılan toplam atık su hacmi su kütleleri Rusya'nın tamamı için bu miktar 60 km3'ten fazla olup bunun 22,4 km3'ü işlenmemiş ve aşırı derecede kirlenmiştir. Üretimdeki sürekli düşüşe ve kirleticilerin deşarj hacmindeki azalmaya rağmen, Rusya Federasyonu'nun çoğu su kütlesindeki yüzey suyunun kalitesi hala düzenleyici gereklilikleri karşılamıyor. En büyük nehirler Nüfusa, sanayiye ve tarıma su sağlanmasında öncü rol oynayan Rusya - Volga, Don, Kuban, Ob, Yenisey, Lena, Pechora - "kirli", kolları ise "çok kirli" olarak değerlendiriliyor.
Sürdürülebilir olmayan tarım uygulamaları ve evsel ve endüstriyel atık su hacmindeki artış, su kütlelerine giren besin ve organik madde miktarlarında önemli bir artışa yol açmaktadır. Bu, su kütlelerinin trofik durumunun artmasına, biyolojik çeşitliliğinin azalmasına ve su kalitesinin bozulmasına yol açmaktadır. Ötrofikasyonun bir başka nedeni de besin maddelerinin atmosferik taşıma yoluyla toplama alanlarına girmesidir. 1950-1960'da Batı Avrupa'da başlayan ötrofikasyon süreci 10-15 yıllık bir gecikmeyle bize geldi ve 1970-1980'lerde Rusya'nın Avrupa kısmının neredeyse tüm su kütlelerini kapsıyordu.
Ötrofikasyon sürecinde ekosistemin trofik yapısında bakteri, fito ve zooplanktondan balığa kadar temel değişiklikler meydana gelir. Biyojenik ve zenginleştirme için organik maddeler Su ekosistemleri, her şeyden önce, fazla besin maddelerini biyokütleye dönüştüren alg ve siyanobakterilerin yoğun gelişimiyle karşılık verir. Hızlı üremeleri suyun “çiçeklenmesine” neden olur. Çoğu durumda “çiçeklenmenin” ana ajanları siyanobakterilerdir (aphanizomenon, microcystis, anobaena, oscillatoria). Siyanobakterilerin ve alglerin aşırı çoğalmasının tatlı su ekosistemleri için derin olumsuz sonuçları vardır. Siyanobakteriler suya omurgasızlar, balıklar, sıcakkanlı hayvanlar ve insanlar için toksik olan metabolitler salar. Su çiçeklenmeleri oksijen eksikliğine ve su kütlelerinin silinmesine neden olur. Vibrio cholerae dahil patojenik mikrofloranın ve patojenlerin gelişimi için uygun koşullar yaratılmıştır. Zooplankton ve balık popülasyonlarının yapısında büyük ve uzun ömürlü formların yerini küçük ve erken olgunlaşan formlar alır. Uzun yaşam döngüsüne sahip değerli ticari balıkların yerini, üreme düzeyi ve üretim artışı yüksek olan “çöp” balıklar alıyor. Topluluğun balık kısmındaki değişiklik, kural olarak şu sırayla gerçekleşir: somon → beyaz balık → koku → levrek → sazangiller. Ekosistemlerin bitki bileşenlerinde de derin değişiklikler meydana gelir. Toplam üretim ve biyokütle artar, trofik yapı basitleşir ve tür çeşitliliği azalır.
Bu süreçlerin özel tehlikesi, görünüşte geri döndürülemez olmalarıdır.
Günümüzde su kütlelerinin ötrofikasyonunun tam tersi olan, yeniden oligotrofik hale gelen bir süreç ortaya çıktı. Rusya rezervuarlarında, 1990'lı yıllarda sanayi üretimindeki düşüş ve tarımda gübre kullanımının azalmasıyla ilişkilidir. Her şeyden önce bu süreç Rusya'nın Avrupa kısmındaki küçük nehirlerde fark edildi. Ancak yeniden oligotrofikleşme sürecinde balık popülasyonunun yapısı orijinal durumuna dönmez.
Su kütlelerinin zehirlenmesi. Toksik maddelerin su ekosistemlerine girmesi özel bir tehlike oluşturmaktadır. İÇİNDE son yıllar Su kütlelerinin ağır metaller, fenoller, petrol ürünleri ve diğer toksik maddelerle kirlenmesi artmaktadır. Kimyasal göstergeler çevrenin toksisitesinin tam bir resmini sağlayamaz; birçok kirleticinin aynı anda varlığının sinerjistik, kümülatif veya antagonistik etkilerini hesaba katmazlar ve bu nedenle kirliliğin çevresel sonuçlarını tahmin etmek için güvenilir bir temel olarak hizmet edemezler. Kimyasal analiz, yalnızca numune alma sırasında sudaki veya organizmalardaki maddelerin içeriği hakkında fikir verir, ancak kirleticilerin suda yaşayan organizmalar üzerindeki etkisi hakkında çok az şey söyler. Aynı zamanda, suda yaşayan organizmaların durumunun ve bir ekosistemin "sağlığının" bütünsel biyolojik değerlendirmesinin, bir rezervuarın ekolojik durumunun genel bir göstergesi olarak hizmet edebileceği iyi bilinmektedir.
Hidrobiyontların büyük çoğunluğu belirgin birikim yeteneklerine sahip olduğundan, sudaki toksik maddelerin konsantrasyonu belirlenen maksimum izin verilen konsantrasyonları aşmadığında bile toksikasyon sorunu önem kazanmaktadır. Bu nedenle kendileri zehirli hale gelirler. Birçok hidrobiyontların birikim katsayıları son derece yüksektir.
Su kütlelerinin zehirlenmesinin zararlı sonuçları organizma, popülasyon ve biyosenotik seviyelerde kendini gösterir. Organizma düzeyinde çoğu ihlal ediliyor fizyolojik fonksiyonlar bireylerin davranışları değişir, büyüme hızları düşer, çeşitli stres koşullarına karşı dirençleri azalır dış ortam genetik aparatta hasar meydana gelir ve orijinal gen havuzu dönüştürülür. Nüfus düzeyinde, kirliliğin etkisi altında sayı ve biyokütlede, ölüm ve doğum oranlarında, büyüklük, yaş ve cinsiyet yapısında değişiklikler meydana gelir. Biyosenotik düzeyde, tür çeşitliliğinde bir değişiklik, baskın türlerde bir değişiklik, tür kompozisyonunda bir değişiklik ve biyosenozun metabolizma yoğunluğunda bir değişiklik vardır.
Her toksik maddenin kendine özgü bir etki mekanizması vardır. Örneğin ağır metaller ve bunların bileşikleri, vücut üzerinde doğrudan toksik etkinin yanı sıra mutajenik, gonadotoksik, embriyotoksik ve diğer etkilere neden olabilir. Ağır metaller organizmaların enzimatik sistemlerine zarar verme konusunda belirgin bir yeteneğe sahiptir. Böylece cıva, gümüş ve bakır birçok enzimatik reaksiyonu bloke eder. Zaten 0,065 mg/l'lik bir konsantrasyonda olan çinko, fosforile edici solunumu engeller. Ağır metallerin tuzları, aktif formunu uzun süre korurken, su ve dip çökeltilerinde birikebilir. Ağır metaller vücuttan son derece yavaş bir şekilde atılır ve bu, sözde beslenme etkisi için bir ön koşul olarak hizmet eder - sonraki trofik seviyelerdeki organizmalardaki konsantrasyonda bir artış. Örneğin tatlı su ekosistemlerinde en yüksek cıva konsantrasyonu balıklarda bulunur.
Tatlı su ekosistemlerinin zehirlenmesi aynı zamanda pestisitlerin bu ekosistemlere girmesiyle de ilişkilidir. 50-60'lı yıllarda SSCB'de yoğun olarak kullanılan kalıcı pestisitler, madde döngüsüne sıkı bir şekilde girmiştir. Topraktan yıkanıp su kütlelerinde biriktiklerinden su ekosistemleri üzerinde giderek daha zararlı etkilere sahip oluyorlar. Bu etki genellikle gizlidir ve beklenmedik bir şekilde balıkların ve suda yaşayan omurgasızların kitlesel ölümleri şeklinde kendini gösterir. Trofik zincirlerde pestisit konsantrasyonları her geçişte ortalama 10 kat artar. düşük seviye daha yüksek bir tanesine. Trofik zincir ne kadar uzun olursa son halkadaki konsantrasyon da o kadar yüksek olur. Suda ve çamurda, 1 kg köle ağırlığı başına miligramlara ve onlarca miligrama varan biyolojik pestisit konsantrasyonu vardır. Bu nedenle, sudaki ve dip çökeltilerdeki kalıcı pestisitlerin en düşük konsantrasyonları bile daha yüksek trofik bağlantılar için bir tehdit oluşturmaktadır.
Gerekli Olumsuz sonuçlar tatlı su ekosistemleri için, su kütlelerinin ve su yollarının arsenik bileşikleri, hidroflorik asit tuzları vb. gibi antiseptikler gibi diğer toksik maddelerle kirlenmesi söz konusudur.
Toksik ve organik maddelerle karışık kirlilik. Hangi bileşenlerin (organik veya toksik) baskın olduğuna bağlı olarak, yüksek oksijen konsantrasyonlarında bile ötrofikasyonun arka planında ekosistemde hayvanların baskı altına alınması veya tamamen ölmesi süreçleri meydana gelebilir. Bu koşullar altında biyokütlede bir artış veya hayvan sayısında bir artış yalnızca “kirli” su sınıfına kadar gözlemlenir. “Kirli” sular sınıfında ise hayvan sayısında ve biyokütlesinde, dolayısıyla rezervuarın kendi kendini temizleme yeteneğinde önemli bir azalma var.
Su kütlelerinin asitlenmesi. Son yıllarda, su kütlelerinin zehirlenmesi sorunu, oluşum mekanizması yanma sırasında oluşan nitrojen ve kükürt oksitlerin atmosferinden sızmasıyla ilişkili olan asidik yağış sonucu göl suyunun asitlenmesiyle büyük ölçüde karmaşıklaştı. fosil yakıtlar ve diğer insani ekonomik faaliyet türleri. Göl suyunun asitlenmesine, topraktan ve dip çökeltilerinden salınmaları nedeniyle alüminyum, manganez, kadmiyum, kurşun, cıva gibi toksik metallerin konsantrasyonunda bir artış eşlik ediyor. Bikarbonat alkaliliği artan göl sularında, hidrobiyontlar üzerinde toksik etkiye sahip olan ilave miktarda serbest karbonik asit oluşur. Rusya'da, başta kükürt oksitler olmak üzere hava akışları ve asidik yağışlarla sınır ötesi taşımanın bir sonucu olarak göl sularının asitlenmesi sorunu en açık şekilde Karelya ve Kola Yarımadası'nda tanımlanmaktadır. Kristal kayaların üzerinde bulunan Karelya ve Kola göllerinde su en az minerallidir ve minimum miktarda baz içerir, bu nedenle burada suyun antropojenik asitlenmesi süreci çok hızlı gerçekleşir. Karelya ve Kola Yarımadası'nın sularında yaşayan balıklar arasında su asitlenmesine en duyarlı olanlar asil somon, kömür balığı, beyaz balık ve gri balıktı.
Göl suyu asitlendiğinde, hidrobiyontların toplam biyokütlesi ve rezervuarın birincil üretim miktarı keskin bir şekilde azalır ve biyosinoz türlerinin çeşitliliği azalır. Öncelikle değerli ticari balıkların besin tedarikinde önemli unsur olan birçok tür yok oluyor. 5,0 ve altındaki pH seviyesi tüm suda yaşayan organizmalar için zararlı olabilir.
Asit yağmuru balık üremesini de etkiler. Çok fazla sülfatın eriyik suya girdiği ilkbaharda durum özellikle zordur. “pH şoku” olarak adlandırılan bir durum gözlemlenir. Bu dönemde beyaz balıkların larvaları ve somon balığı, greyling, turna ve levrek yumurtluyor. Asitlenmenin özellikle yavru balıklar üzerinde olumsuz etkisi vardır. Su pH'ındaki keskin bir düşüş, yüksek metal konsantrasyonlarıyla birleştiğinde, balıklar ve bir bütün olarak tüm topluluk üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Bazı göllerde asitlenme sonucu balık popülasyonlarının üremesi durur ve yok olurlar. Rusya'daki birçok göl balık popülasyonunu fiilen kaybetmiş durumda.
Asidik sularda balık ölümünün ana nedenlerinden biri, Na ve Ca iyonlarının solungaç epitelinden aktif taşınmasının ihlalidir. Bununla birlikte, bazı durumlarda balıkların ölümü, pH'ın ölümcül değerlere düşmesinden çok önce başlar ve dolaylı nedenlerden, örneğin su asitliğindeki artışın neden olduğu alüminyum zehirlenmesinden kaynaklanır. Alüminyum öncelikle solungaçları etkiler ve balıklar akut oksijen açlığı yaşamaya başlar. Bir “asit şoku” birkaç gün içinde alüminyum konsantrasyonlarının keskin bir şekilde ölümcül seviyelere çıkmasına neden olabilir. Bu nedenle ortalama pH değerlerinin ciddi endişe yaratmadığı bir su kütlesinde büyük balık ölümleri meydana gelebilir.
Rezervuarların termikleştirilmesi. Bazı su kütlelerinde ötrofikasyonun ek bir ön koşulu, doğal su kütlelerinde bir değişikliktir. sıcaklık rejimiİşletmelerden gelen ısıtılmış suyun akışından ve her şeyden önce termal ve nükleer enerji santralleri. Su sıcaklığındaki bir artış, biyosinoz metabolizmasının yoğunluğunun, özellikle de tatlı su ekosistemlerinin ötrofikasyonunda önemli bir faktör olan birincil üretimin artmasına katkıda bulunur.
Rezervuarların ve su yollarının termikleşmesi, flora ve faunasında değişikliklere neden olur ve çoğu zaman orijinal ekosistemlerin yapısında ve işlevlerinde istenmeyen yönlerde derin değişimlere neden olur. Sıcaklığın 35°C'ye yükselmesi, ısınmaya en dirençli olan toksik siyanobakterilerin gelişimini kolaylaştırırken aynı zamanda diğer fitoplanktonları da engeller.
Yabancı organizmaların yayılması. Son yıllarda, yabancı organizmaların su ekosistemlerine istilası (biyolojik istila) oranı keskin bir şekilde arttı. Bunun temel nedenleri, gemi taşımacılığının yoğunlaşması ve balast suyunun gemiler tarafından kontrolsüz bir şekilde boşaltılmasıdır. Yabancı türlerin girişi su ekosistemlerinin biyolojik çeşitliliğini, yapısını ve işleyişini olumsuz etkilemekte, patojen organizmalar ve toksik alg türleri insan sağlığına doğrudan tehdit oluşturmaktadır.
Bu sorunun Rusya'daki önemi, çok sayıda hidrolik yapının, geniş bir su iletişim ağının ve geniş iç rezervuarların varlığından kaynaklanmaktadır. Bütün bunlar, önceden izole edilmiş farklı su sistemleri arasında fauna ve floranın daha serbest alışverişine katkıda bulunuyor.
Yabancı türlerin ekosistemlere kasıtlı olarak dahil edilmesi aynı zamanda büyük bir çevresel ve ekonomik risk de oluşturmaktadır, çünkü yeni bir türün girişi her zaman radikal bir yeniden yapılanmaya yol açmaktadır. yemek zinciri.
Bazı organizmaların yeni su sistemlerine nüfuz etmesi genellikle balıkçılığa, kentsel su kaynaklarına, hidrolik yapılara, su taşımacılığına vb. büyük zarar verir.
Örneğin zebra midye yumuşakçaları kanallar sayesinde geniş bir alana yayılmıştır. Bu yumuşakça, yeniden doldurduğu tatlı su derelerinde ve rezervuarlarda hızla yüksek sayılara ulaşarak, çeşitli hidrolik yapıların normal çalışmasını bozar, sayısız miktarda su borularına nüfuz eder, onları tıkar ve öldüğünde içme suyunun bozulmasına neden olur. Yerli su türlerinin bu yumuşakçalar tarafından yer değiştirmesi, ekosistem düzeyinde ciddi değişikliklere neden olabilir.
Tatlı su ekosistemleri üzerindeki olumsuz etkinin çarpıcı bir örneği, Amur uyuyan ateş kuşunun (percottus glenii) Rusya'nın Avrupa kısmındaki birçok küçük rezervuarda yaygın olarak yayılmasıdır ve bu, diğer tüm balık türlerini pratik olarak onlardan uzaklaştırmıştır.
Böyle bir istilanın bir başka örneği, Syamozero'da kokunun (osmerus eperlanus) ortaya çıkması ve 1970-1980'lerde popülasyonunun patlak vermesi, ayrıca balık popülasyonunun yapısının yeniden yapılandırılmasına yol açan ötrofikasyon süreçlerinin başlamasıdır. Gölün besin zincirleri. Smelt, yaşamının ilk yıllarında aktif bir planktivordur ve yetişkinlikte de aynı derecede aktif bir avcıdır. Bu nedenle, koku bir yandan diğer planktivorların (vendice, beyaz balık ve kasvetli) beslenmesinde güçlü bir rakip haline gelirken, diğer yandan yırtıcı hayvanlar, özellikle de turna levreği ve büyük levrek için de bir rakip haline geldi. Daha önce, 1950'lerde Syamozero bir ticari levrek gölü olarak kabul ediliyordu ve 1990'larda kokulu levrek gölüne dönüştürüldü. Koku, tüm olası biyotoplara hakim olarak göl boyunca hızla yayıldı ve ana planktivor olan vendace'in besin alanını işgal etti.
