Тематические обозрения - geoglobus.ru  

Геоглобус.ру

 

перечень обозрений | на главную

Последствия загрязнения воды - органические отходы, фосфаты и нитраты



Оригинальные тексты для сайтов и веб-проектов. Копирайт, рерайт, переводы.
Профессиональное наполнение вебсайтов уникальным контентом и новостями.
Оптимизированные тематичные тексты и фото по низкой стоимости. Надёжно.



 

Влияние органических отходов на количество растворенного в воде кислорода

Почему органические отходы считают загрязнителями воды. Такое понятие, как «загрязнение воды», различными людьми понимается по-разному. Для одних это означает присутствие в воде опасных или ядовитых химических продуктов; для других - присутствие болезнетворных микробов. Еще кому-то загрязнением представляются плавающие в воде водоросли и другие, укорененные на дне растения. Однако для многих специалистов уровень загрязнения воды определяется присутствием органических отходов. Источниками таких отходов могут быть фабрики и заводы, сельское хозяйство или города. В состав этих отходов входят главным образом углерод, водород, кислород и азот. Окисление указанных элементов обусловливает многие неблагоприятные ситуации, создающиеся в загрязненных реках и озерах.

Окисление органических отходов бактериями ведет к исчезновению кислорода в воде. В условиях, когда кислород полностью отсутствует, рыбы жить не могут, способны существовать лишь немногие виды животных, специально адаптированных к этим условиям. В такой анаэробной среде специализированные бактерии образуют среди других конечных продуктов сероводород с характерным запахом тухлых яиц.

Чистота воды и содержание в ней кислорода. При попадании в реку органических веществ с бытовыми и промышленными сточными водами концентрация растворенного кислорода в воде уменьшается. Это вызвано окислением органических веществ бактериями или простейшими. Естественное перемешивание воды с воздухом в принципе способно возместить удаленный кислород, однако это происходит не сразу. Поначалу возникает конкуренция между факторами, способствующими обеднению воды кислородом (за счет окисления органических отходов), и факторами, восстанавливающими содержание кислорода в воде (перемешивание воды с воздухом). Эта конкуренция создает типичную картину концентрации кислорода по течению реки.

Как измерить уровень органических загрязнений воды. Не исключено, что вы заинтересуетесь, каким образом количественно оценивается степень загрязненности воды органическими соединениями. Знание этого может помочь нам предсказать, какое количество кислорода будет затрачено на окисление органических веществ. А это в свою очередь может помочь определить, какие виды будут присутствовать в такой воде.

Изменение концентрации органических отходов в воде. Химическая потребность в кислороде. Для измерения количества растворенного в воде кислорода существует несколько методов, в том числе химический и электрохимический. Химический метод требует выполнения определенных процедур и набора специальных реактивов. Для электрохимического метода достаточно лишь ввести в исследуемую воду зонд (электрод). Однако электроды должны быть прокалиброваны, иными словами, отсчеты при измерениях должны быть сопоставлены со значениями содержания кислорода, а это требует предварительного тестирования.

Изменения качества воды. Увеличение содержания растворенного кислорода означает улучшение качества воды. Напротив, снижение его концентрации свидетельствует об ухудшении качества воды в исследуемом регионе. Наиболее вероятно, что подобное ухудшение-результат увеличения массы органических отходов, попадающих в воду.

Эвтрофизация

Почему фосфаты и нитраты являются загрязняющими воду веществами. Углерод, кислород, водород, азот в форме нитратов, фосфор в форме фосфатов относятся к элементам питания, т.е. это «пища», необходимая для роста и развития растений. В небольших количествах им требуются также и другие элементы, в частности железо, медь и кальций. Озера с большим количеством этих необходимых растениям элементов называют эвтрофными. Относительно высокие концентрации элементов питания в эвтрофных озерах позволяют развиваться в них громадному количеству водных растений, в частности водорослей. Вода в таких озерах становится мутной, вспененной, похожей на зеленый «суп». Быстро растущая популяция водорослей вызывает так называемое «цветение» воды. Погибшие гниющие водоросли порождают неприятные запахи.

Лимитирующие питательные вещества. По поводу того, какие питательные вещества особенно сильно влияют на преждевременное старение рек, озер и прибрежных вод, существует несколько различных мнений. В общем специалисты признают, что наиболее вероятными кандидатами являются фосфаты и нитраты. Для роста и развития растений необходимы многие другие вещества, однако фосфаты и нитраты занимают здесь особую роль, потому что поодиночке или вместе - они обычно являются лимитирующими факторами в естественных незагрязненных водоемах. Лимитирующий фактор - это питательное вещество, присутствующее в наименьшем количестве по сравнению с количеством, необходимым для роста; иными словами, водные растения, такие, как водоросли, будут расти до тех пор, пока не используют весь доступный азот или фосфор. Необычно высокое содержание фосфора или азота способствует бурному росту водорослей.

Как можно контролировать эвтрофизацию. Поскольку фосфаты являются лимитирующим фактором для роста растений в большей части водоемов и поскольку основным источником фосфатов в воде являются моющие средства, вполне правомерен вопрос, не лучше ли прекратить использование соединений фосфора в производстве моющих средств, с тем чтобы остановить процесс эвтрофизации.

Ответственность ученых и общественности - дело об отбеливателях

Как помочь восстановлению эвтрофных озер. Если озера или пруды стали эвтрофными, то простое предотвращение новых поступлений фосфатов в них часто оказывается недостаточным, чтобы вода в них снова стала чистой и прозрачной. Причина состоит в том, что фосфаты, уже попавшие в донный ил, могут во многих случаях снова раствориться в воде. Таким образом, уровень содержания фосфатов в озере может годами оставаться высоким, хотя они в него уже не поступают. Пути решения этой проблемы различны и успех переменчив.

История гибели и восстановления озера Эри. Когда водоросли отмирают и разлагаются, содержание кислорода в воде снижается, особенно в придонных более холодных слоях воды. Это не только разрушает летние местообитания ценных видов рыб, но и приводит к исчезновению видов, служащих пищей для этих рыб. «Цветение» сине-зеленых водорослей стало теперь обычным делом. В отличие от зеленых водорослей многие виды сине-зеленых водорослей не служат пищей для рыб. Если не удастся уменьшить сброс сточных вод в Великие озера, то вследствие избытка как питательных веществ, так и различных вредных химических соединений эти озера действительно погибнут для человечества.

Пена на воде. В начале пятидесятых годов прошлого столетия многие люди замечали странное явление. Ручьи, небольшие речки, реки и даже озера начали покрываться пеной.

Почему и как гибнет рыба. Гибель рыбы была вызвана органическими веществами, попавшими в реку. Можно указать на основные факторы, которые, действуя совместно, способствуют превращению значительного, но в иных условиях обычного выброса загрязнений в причину массовой гибели рыбы. Все эти факторы связаны с временем года, когда происходит гибель рыбы, а именно с серединой лета.

Подведем краткий итог этого обозрения

Загрязнения не обязательно должны быть токсичными, чтобы вызвать гибель водных организмов или снизить качество воды. Примерами таких загрязнений могут служить органические отходы, фосфаты и нитраты.

Органические отходы окисляются бактериями и другими микроорганизмами. Для окисления микроорганизмам необходим кислород, растворенный в воде. Многие полезные обитатели рек с трудом переносят пониженное содержание кислорода в воде или вообще не способны существовать в таких условиях. Уровень загрязнения пробы воды с органическими отходами измеряется значением БПК - количества биологически потребляемого кислорода. Геологическая служба регулярно сообщает об общей тенденции увеличения содержания растворенного. кислорода в национальных больших и малых реках. Вносимые в природные водоемы фосфаты и нитраты служат источником питания для фотосинтезирующих водорослей, численность которых достигает катастрофических размеров (цветение воды).

Процесс обогащения воды питательными веществами называется эвтрофизацией. В ночное время, когда водоросли в эвтрофных водоемах поглощают кислород при дыхании, его уровень в воде может упасть ниже значения, необходимого для жизнедеятельности других водных организмов.

Нитраты представляют собой лимитирующий фактор в большинстве прибрежных вод и горных рек и речек, тогда как фосфаты играют аналогичную роль в остальных водоемах. Основным источником дополнительного поступления фосфатов в природные воды служат бытовые сточные воды, содержащие фосфаты моющих средств и конечных продуктов жизнедеятельности животных и человека. Фосфаты из указанных источников могут быть извлечены путем третичной очистки сточных вод. В еще большем количестве фосфаты поступают в природные водоемы с удобрениями, смываемыми с полей, из дренажных систем, городских ливневых стоков. Подобные источники могут контролироваться при правильном землепользовании.

Уже эвтрофированные озера могут восстанавливаться, если поступление фосфатов и нитратов в них прекращается. Озера, не способные к восстановлению естественным путем, могут потребовать дополнительных условий: устройства дренажных сооружений, кислородного обогащения, осаждения фосфатов или биологической обработки.

Качественное и надёжное обслуживание (ведение, администрирование) вебсайтов,
интернет-магазинов, витрин, блогов, форумов и других web проектов недорого.
Полное администрирование сайтов, включая наполнение контентом и продвижение.






geoglobus.ru © 2009-2017 - all rights reserved
Геоглобус.ру - геолого-географическое и техно-экологическое обозрение