Очистка и самоочищение водоемов

Не следует уповать на естественный процесс самоочищения водоемов. Загрязненный водоем уже никогда не восстановит первичную экосистему.

Загрязнение водоемов — примета сегодняшнего дня. Это проблема, которую во многих странах стараются решить на государственном уровне. В том числе и в России.

Виды загрязнения

Существует несколько видов загрязнения воды: химическое, физическое, радиационное, биологическое, механическое. Из них самым опасным считается химическое, в связи с глобальным масштабом проявления этого процесса, ростом числа загрязняющих веществ, среди которых много ксенобиотиков — веществ, чужеродных для водных и околоводных экосистем.

В России остро стоит проблема обеспечения населения доброкачественной питьевой водой. Реки Волга, Дон, Урал, Северная Двина, Уфа, Тобол, Томь, Обь, Белая загрязнены недостаточно очищенными или просто неочищенными сточными водами. Подземные источники загрязнены железом, фтором, бромом, бором, марганцем, стронцием. Во многих водных экосистемах уже снижено и продолжает снижаться биоразнообразие.

Водная стратегия

В 2009 году для исправления ситуации правительство утвердило Водную стратегию Российской Федерации на период до 2020 года. Предполагается, что для ее реализации потребуется 662,4 млрд рублей. Среди поставленных задач указаны и непосредственно касающиеся химического загрязнения: «снижение доли загрязненных сточных вод с 89 % до 36 %; сокращение сброса загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты на 40 %». В рамках стратегии действует программа «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-2020 годах». Так, для экологической реабилитации водных объектов разработаны и реализуются 225 проектов модернизации очистных сооружений организаций с учетом современных технологических достижений в области очистки сточных вод. Особое внимание уделяется малым рекам, утратившим способность к самоочищению.

Самоочищение

Самоочищение — естественный процесс улучшающий качество воды, загрязненной бытовыми и промышленными сточными водами. Этот процесс происходит в любой водной среде и заключается в биохимическом преобразовании органических соединений в неорганические. Самые важные составляющие данного процесса — это бактерии и кислород. Эффективность самоочищения значительно повышается в реке, не тронутой человеком, с медленным течением, с разнообразной глубиной, в которой вода насыщена кислородом благодаря многочисленным препятствиям на пути течения. Вода в не тронутой человеком реке интенсивно перемешивается по всему сечению, независимо от времени года. Значительное влияние на эффективность процесса самоочищения оказывает биологическое разнообразие прилегающей к реке территории.

В равнинных зарегулированных реках механизм самоочищения уничтожен деятельностью человека, которая включает углубление русла, выпрямление берегов, резкое уменьшение биологического разнообразия. В результате этих процедур течение реки выравнивается, огромное количество загрязненного ила откладывается между плотинами, где уже никогда не запускается механизм самоочищения; со временем здесь может образоваться мертвая зона. Этих проблем лишены горные реки и ручьи с большим перепадом высоты и бурным течением, благодаря которым вода насыщена большим количеством кислорода, запускающим механизм самоочищения.

В озерах процесс самоочищения значительно чувствительнее к воздействию внешних факторов, запускается значительно дольше и проходит намного медленнее. Сточные воды чаще всего намного тяжелее чистой воды — они опускаются на дно, где разлагаются органические и неорганические соединения. Эти процессы поглощают кислород из зоны гиполимниона, его отсутствие приводит к гибели бактерий, и процесс самоочищения останавливается. Ученые установили, что процесс самоочищения запускается и правильно функционирует при определенных условиях. Количество органических загрязнений в воде не может превышать 2 %, а наличие фенолов, цианидов, солей тяжелых металлов замедляет и иногда полностью останавливает процесс самоочищения, поскольку эти вещества связывают кислород и приводят к гибели бактерий, уничтожая таким образом самые важные и необходимые для запуска процесса самоочищения факторы.

При небольшом количестве очистных сооружений серьезную угрозу для водоемов представляют крупные агломерации с большим количеством автомобилей и неисправной канализационной сетью. Выхлопные трубы автомобилей направлены вниз, в результате чего продукты сгорания оседают на поверхности асфальта и смываются сильным дождем или тающим снегом. Большие потоки воды переполняют канализационные сети и попадают в ближайшие реки или озера. В результате загрязненная вода не позволяет водоему очищаться.