Очистное оборудование

Скачать каталог в электронном виде:

Каталог

Для просмотра документов в формате PDF. Вам необходимо скачать и установить программу Adobe Reader

Нарушения экосистем водоемов, вызванные техногенным загрязнением промышленными стоками

Конечным пунктом всех сливов, образуемых на промышленных предприятиях, являются водоемы. Вместе с собой они приносят в воду различные по степени вредности для природы и людей примеси, объем которых сильно зависит от прохождения стоками локальных очистных сооружений и технического уровня последних.

В любом случае в экосистемах водоемов наблюдаются нарушения, степень опасности которых зависит от многих причин: от объема поступающих стоков, их степени очистки на очистных сооружениях, от состава и количества примесей, присутствующих в сливах. Специалисты отмечают несколько причин изменений экосистем, среди которых:

  • органическое загрязнение и эвтрофикация;
  • токсификация;
  • смешанное загрязнение органическими и токсическими веществами;
  • закисление;
  • термофикация.

Органическое загрязнение и эвтрофикация экосистем водоемов

Причиной данного направления в нарушениях экосистем водоемов является постоянное увеличение количества сбрасываемых в них бытовых и промышленных сливов без надлежащей обработки на очистных сооружениях, нерациональное ведение сельскохозяйственного производства. Все это ведет к скоплению в реках, озерах большого количества органических и биогенных веществ и, как следствие, к увеличению их трофического статуса, сокращению биологического разнообразия в них, к снижению качества воды. Как дополнительный фактор эвтрофикации экосистем водоемов в России учеными рассматривается атмосферный перенос биогенов на водосборные территории, начавшийся в стране в 1970…80 гг.

При эвтрофировании происходят серьезные изменения, связанные с пищевыми взаимоотношениями различных популяций, обитающих в водоеме: от зоо-, фито- и бактериопланктона до рыб. На увеличение органики и биогенов экосистемы отвечают интенсификацией развития цианобактерий (Aphanizomenon, Microcystis, Anabaena, Oscillatoria) и развитием водорослей, что сопровождается «цветением» воды.

Чрезмерное развитие водорослей и цианобактерий, как результат сброса сливов от промпредприятий без прохождения ими локальных очистных сооружений, имеет отрицательные последствия для экосистем с пресной водой. Бактерии насыщают воду метаболитами, токсичными для человека, теплокровных животных и рыб. При цветении воды наступает дефицит кислорода, начинается заиление грунтов на дне водоемов. Как результат – создаются условия, идеальные для развития возбудителей заболеваний, патогенной микрофлоры.

Меняется структура зоопланктона, среди рыбного населения происходит замещение долгоживущих и крупных особей раносозревающими и незначительными по размеру. Ценные рыбы исчезают, им на смену приходят сорные виды, которые отличаются высокими темпами воспроизводства и прироста общей массы. Внизу такой цепочки находятся карповые виды рыб, которые сменяют в водоемах (по нисходящей) лососевых-сиговых-корюшковых-окуневых.

Вместе с поголовьем рыб происходят изменения растительности в водоемах, накапливается общая биомасса – упрощаются пищевые взаимоотношения, падает видовое разнообразие. Самое страшное во эвтрофикации экосистем водоемов – необратимый его характер, который исключает возврат к бывшему состоянию даже при проведении специальных мероприятий.

Токсификация водоемов

Этот процесс связан с загрязнением экосистем водоемов токсическими веществами, усиление которого, в частности из-за отсутствия современных очистных сооружений на многих стокообразующих объектах, наблюдается в течение последних лет. Причем проследить уровень токсичности воды по изменению химических ее показателей невозможно, так как они не учитывают антагонистические, кумулятивные и синергетические эффекты, возникающие в среде из-за одновременного присутствия многих примесей. Поэтому химанализ воды может служить только для обобщенной оценки экологического здоровья водоема – позволять косвенно оценивать биологическое состояние объекта и гидробионтов.

Риск токсификации водоемов наступает уже с первыми поступлениями в воду токсичных веществ, количество которых значительно ниже установленных ПДК. Объясняется это тем, что они сразу поглощаются подводными обитателями и, накапливаясь в них, превращают последних (за счет эффекта аккумулятивности) в опасных для их потребителей гидробионтов.

Токсификация водоемов из-за токсинов, миновавших очистные сооружения, происходит одновременно на биоценотическом, популяционном и организменном уровнях. На последнем происходит нарушение многих физиологических функций у водных организмов, изменяется их поведение, уменьшается репродуктивность, противостояние различным стрессовым воздействиям со стороны внешней среды. Обычно повреждается генетический аппарат гидробионтов, что приводит к изменению их исходного генофонда.

Популяционный уровень обычно выражается в изменении биомассы, численности; касается рождаемости и смертности; отражается на половой структуре, возрасте и размерах гидробионтов. На биоценотическом – наблюдаются изменения, связанные с видовым разнообразием и составом подводных жильцов; сменяются доминантные виды, изменяется интенсивность их метаболизма.

У каждого токсичного вещества обычно свой механизм действия. Тяжелые металлы, к примеру, помимо чисто токсичного действия на подводный организм, приводят к их мутагенным, гонадотоксическим, эмбриотоксическим изменениям. Они также повреждают у организмов ферментативные системы: в результате присутствия в примесях меди, серебра или ртути перестают происходить некоторые ферментативные реакции; концентрация в 0,065 мг/л цинка приводит к снижению скорости фосфорилирующего дыхания.

Токсификация водоемов связана также с поступлением в воду пестицидов, используемых в сельском хозяйстве и, как правило, попадающих в них без очистки на каких-либо очистных сооружениях. Накапливаясь в них, она может неожиданно проявляться в массовой внезапной гибели рыбы, водных беспозвоночных. В ряду токсикантов, опасных для биоценоза рек, озер, антисептики, содержащие соединения мышьяка, соли на основе фтористоводородной кислоты.

Смешанное загрязнение органическими и токсическими веществами

Реально в водах водоемов может наблюдаться преобладание токсических или органических компонентов. Это накладывает отпечаток на процесс эвтрофирования экосистем: например, при достаточных концентрациях кислорода происходит полная гибель животных или их угнетение.

При таком варианте развития эвтрофировании сначала наблюдается увеличение биомассы или рост числа животных, которые заканчиваются при достижении водой класса «грязной». Далее все следует наоборот, демонстрируя снижение возможности водоемов самоочищаться.

Закисление водоемов

Эта проблема последних лет и связана с подкислением воды из-за попадания в нее атмосферных осадков кислой природы. Причина последнего в вымывании из атмосферы серных и азотных окислов, образуемых в результате жизнедеятельности человека (отчасти из-за сбрасывания сливов без обработки на очистных сооружениях), сжигания ископаемого топлива.

Подкисление воды ведет к резкому снижению общей биомассы гидробионтов, их видового разнообразия. При снижении уровня кислотности до 5,0 наступает реальная ситуация их гибели.

Плачевные результаты для водоема могут иметь даже небольшие дозы подкисления воды. Преждевременную гибель всего живого в нем может спровоцировать предварительное отравление, например, алюминием, попавшим ранее в воду. Это вещество поражает жабры у рыб, способствуя их острому кислородному голоданию.

Термофикация водоемов

Этот процесс связан с изменением естественной температуры в экосистемах и наблюдается в водоемах, в которые, например, атомные и тепловые электростанции сбрасывают подогретые воды. Повышение температуры приводит к увеличению воспроизводства биоценозов, что и ведет к эвтрофированию рек, озер.

В результате термофикации в водоемах меняется флора и фауна, проходят структурные и функциональные сдвиги экосистем в нежелательных для них направлениях.