Усан сан дахь усыг өөрөө цэвэршүүлэх нь усны биетийн анхны төлөв байдлыг сэргээхэд хүргэдэг харилцан уялдаатай гидродинамик, физик-хими, микробиологи, гидробиологийн процессуудын цогц юм.
Физик хүчин зүйлсийн дотроос орж ирж буй бохирдуулагчийг шингэлэх, уусгах, холих нь хамгийн чухал. Сайн холилдож, түдгэлзүүлсэн тоосонцор багасах нь голуудын хурдан урсацаар хангагдана. Усан сангуудын өөрийгөө цэвэршүүлэх нь уусдаггүй тунадасыг ёроол руу буулгах, түүнчлэн бохирдсон усыг тунгаах замаар хөнгөвчилдөг. Дунд зэргийн уур амьсгалтай бүс нутагт гол нь бохирдсон газраас 200-300 км, Алс хойд хэсэгт 2 мянган км-ийн дараа өөрийгөө цэвэрлэдэг.
Усны халдваргүйжүүлэлт нь нарны хэт ягаан туяаны нөлөөн дор явагддаг. Халдваргүйжүүлэх нөлөө нь хэт ягаан туяаны уургийн коллоид ба микробын эсийн протоплазмын ферментүүд, түүнчлэн спорын организм ба вируст шууд хор хөнөөлтэй нөлөөгөөр хүрдэг.
Усан санг өөрөө цэвэрлэх химийн хүчин зүйлсийн дунд органик болон органик бус бодисын исэлдэлтийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Усан сангийн өөрийгөө цэвэршүүлэх нь ихэвчлэн амархан исэлддэг органик бодис эсвэл органик бодисын нийт агууламжаар үнэлэгддэг.
Усан сангийн ариун цэврийн дэглэм нь юуны түрүүнд түүнд ууссан хүчилтөрөгчийн хэмжээгээр тодорхойлогддог. Эхний болон хоёрдугаар төрлийн усан сангуудын хувьд жилийн аль ч үед 1 литр ус тутамд 4 мг-аас багагүй байх ёстой. Эхний төрөлд аж ахуйн нэгжүүдийг ундны усаар хангахад ашигладаг усан сангууд, хоёр дахь төрөлд усанд сэлэх, спортоор хичээллэх, хүн ам суурьшсан газарт байрлах усан сангууд багтана.
Усан санг өөрөө цэвэршүүлэх биологийн хүчин зүйлүүд нь замаг, хөгц, мөөгөнцөр юм. Гэсэн хэдий ч фитопланктон нь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад үргэлж эерэг нөлөө үзүүлдэггүй: зарим тохиолдолд хиймэл усан сан дахь хөх-ногоон замаг их хэмжээгээр хөгжиж байгаа нь өөрийгөө бохирдуулах үйл явц гэж үзэж болно.
Амьтны ертөнцийн төлөөлөгчид усны биетийг бактери, вирусээс өөрийгөө цэвэрлэхэд хувь нэмрээ оруулж чадна. Тиймээс хясаа болон бусад зарим амеба нь гэдэсний болон бусад вирусыг шингээдэг. Нэг нялцгай биетэн өдөрт 30 гаруй литр ус шүүдэг.
Ургамлыг хамгаалахгүйгээр усан сангийн цэвэр байдлыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Гагцхүү усан сан бүрийн экологийн талаар гүнзгий мэдлэгтэй байж, тэнд амьдардаг төрөл бүрийн амьд организмын хөгжилд үр дүнтэй хяналт тавьж байж л эерэг үр дүнд хүрч, гол мөрөн, нуур, усан сангуудын ил тод байдал, биологийн өндөр бүтээмжийг хангах боломжтой.
Бусад хүчин зүйлүүд нь усны биетийн өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад сөргөөр нөлөөлдөг. Усны байгууламжийг үйлдвэрлэлийн бохир ус, шим тэжээл (азот, фосфор гэх мэт) -ээр химийн бохирдуулах нь байгалийн исэлдэлтийн процессыг саатуулж, бичил биетнийг устгадаг. Дулааны цахилгаан станцууд дулааны бохир усыг зайлуулахад мөн адил хамаарна.
Олон үе шаттай, заримдаа удаан хугацаагаар үргэлжилдэг процесс бол тосыг өөрөө цэвэрлэх явдал юм. Байгалийн нөхцөлд газрын тосноос усыг өөрөө цэвэршүүлэх физик процессын цогцолбор нь хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ: ууршилт; бөөгнөрөл, ялангуяа тунадас, тоосоор хэт их ачаалалтай байх; усны баганад дүүжлэгдсэн бөөгнөрөлүүдийг хооронд нь наалдуулах; ус, агаар агуулсан хальс үүсгэдэг бөөгнөрөл хөвөх; тунгаах, хөвөх, цэвэр устай холих замаар түдгэлзүүлсэн болон ууссан тосны агууламжийг бууруулах. Эдгээр үйл явцын эрч хүч нь тодорхой төрлийн тосны шинж чанар (нягтрал, зуурамтгай чанар, дулааны тэлэлтийн коэффициент), усан дахь коллоид, түдгэлзүүлсэн болон зөөвөрлөх боломжтой планктон тоосонцор, агаарын температур, нарны гэрэлтүүлгээс хамаарна.
Усны биетүүдийн экологийн төлөв байдал нь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцтай ихээхэн холбоотой байдаг - усны анхны шинж чанар, найрлагыг сэргээх байгалийн нөөц юм.
Өөрийгөө цэвэршүүлэх үндсэн үйл явц нь:
- химийн болон ялангуяа биохимийн исэлдэлтийн үр дүнд бохирдуулагч бодисыг хоргүй буюу бага хортой бодис болгон хувиргах (хувиргах);
- харьцангуй цэвэршүүлэх - бохирдуулагч бодисыг усны баганаас ёроолын хурдас руу шилжүүлэх, энэ нь ирээдүйд усны хоёрдогч бохирдлын эх үүсвэр болж чадна;
- ууршилтын үр дүнд усны биетийн гаднах бохирдуулагчийг зайлуулах, усны баганаас хий ялгаруулах эсвэл хөөсийг салхинд гаргах.
Бохирдуулагчийн хувирал нь усыг өөрөө цэвэршүүлэх үйл явцад хамгийн их үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь усан сан дахь химийн, биохими, физикийн үйл явцын үр дүнд концентраци нь өөрчлөгддөг консерватив бус бохирдуулагчдыг хамардаг. Консерватив бус бодисууд нь ихэвчлэн органик болон биоген бодисуудыг агуулдаг. Хувирсан бохирдуулагчийн исэлдэлтийн эрч хүч нь юуны түрүүнд энэ бодисын шинж чанар, усны температур, усны биед хүчилтөрөгч нийлүүлэх нөхцлөөс хамаарна.
Температурын нөхцлийг зуны гурван сарын усны дундаж температураар үнэлж болох бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн дулаан улирлын нөхцөлийг хангалттай тусгадаг (өвлийн саруудад Оросын голуудын усны температур бараг ижил хэвээр, 0 ° C-д ойрхон байна). Энэ үзүүлэлтээр гол мөрөн, усан сангуудыг 15 хэмээс доош, 15-20 хэм, 20 хэмээс дээш гэсэн гурван бүлэгт хуваадаг.
Хүчилтөрөгчийн хангамжийн нөхцлийг голчлон усны холилтын эрч хүч, үргэлжлэх хугацаагаар тодорхойлдог бөгөөд энэ нь зунтай нэлээд нягт холбоотой байдаг.
Гол мөрөн дэх усны холилтын эрчмийг тэдгээрийн урсаж буй газрын шинж чанараас хамааран ойролцоогоор, нуур, усан сангуудын хувьд усны гадаргуугийн талбай, дундаж гүнээс хамааран гүехэн байдлын коэффициент g -ээр тооцдог. усан сан. Эдгээр үнэлгээний шалгуурын дагуу гол мөрөн, усан санг хүчтэй, их хэмжээний, дунд зэрэг, сул холилдсон гэсэн 4 бүлэгт хуваадаг. Температур ба холих нөхцлүүдийн хослол дээр үндэслэн гадаргын усан дахь бохирдуулагчийг хувиргах нөхцөлийг 4 ангилдаг: таатай, дундаж, тааламжгүй, туйлын тааламжгүй. Эдгээр үзүүлэлтүүд дээр үндэслэн усыг өөрөө цэвэршүүлэх үнэлгээг хамгийн том бүс дамнасан голууд (Волга, Енисей, Лена гэх мэт), жижиг голуудын хувьд (500-1000 км2-аас бага сав газрын талбайтай) хувьд хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй юм. усны температур ба тэдгээрийн холих нөхцөл нь суурь утгаас эрс ялгаатай.
Усны өөрийгөө цэвэршүүлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг бохирдуулагч бодисын агууламжийг шингэлэх физик процесс нь голын усны урсгал нэмэгдэх тусам голын усан дахь концентраци буурдаг. Шингэрүүлэх үүрэг нь зөвхөн бохирдуулагчийн концентрацийг бууруулахаас гадна бохирдуулагч бодисын биохимийн задралыг хариуцдаг усны организмын хордлогын (токсикоз) магадлалыг бууруулахад оршино. Бохирдуулагчийг шингэлэх нөхцлийн үзүүлэлт нь голын жилийн дундаж урсац, усан сан руу цутгадаг цутгалуудын нийт усны урсац юм. Энэ үзүүлэлтээр бүх гол мөрөн, усан сангуудыг 6 бүлэгт (усны урсац 100-аас 10000 м3/с-ээс их) хуваадаг. Бохирдуулагчийн хувирал ба усны хэрэглээ гэсэн хоёр чухал нөхцөлийг хослуулан үндэслэн гадаргын усыг бохирдуулагчаас өөрөө цэвэрлэх нөхцөлийг ойролцоогоор үнэлж, "хамгийн таатай" -аас "онц" гэсэн 5 ангилалд нэгтгэх боломжтой. тааламжгүй". Бүс дамнасан голуудын шингэрүүлэлтийг харгалзан өөрийгөө цэвэршүүлэх нөхцлийг гол тус бүрийн хэсэгт тус тусад нь тооцсон. Дунд болон том голын дээд урсгал нь шингэрүүлэх чадвар муутай байдаг тул өөрийгөө цэвэршүүлэх "онц тааламжгүй" нөхцөлтэй голын ангилалд багтдаг.
Оросын гадаргын усан дахь бохирдуулагчийг хувиргах нөхцөлд тодорхой орон зайн хэв маяг байдаг. Тиймээс "маш тааламжгүй" нөхцөлтэй усны байгууламжууд нам дор тундрын болон ойт тундрын бүсэд байрладаг. Бүх гүн нуурууд (Ладога, Онега, Байгаль нуур гэх мэт) болон усны солилцоо маш удаан байдаг усан сангууд нэг бүлэгт багтдаг. "Таатай" өөрчлөлтийн нөхцөл бүхий нутаг дэвсгэрүүд нь Оросын төв ба Волга уулс, Хойд Кавказын бэлээр хязгаарлагддаг.
Бохирдлын шингэрүүлэлтийг харгалзан ОХУ-ын ихэнх дунд, бараг бүх жижиг голууд нь өөрийгөө цэвэрлэх "маш тааламжгүй" нөхцлөөр тодорхойлогддог. Өөрийгөө цэвэршүүлэх "хамгийн таатай" нөхцөл нь Об, Енисей, Лена, Амур голуудын усны агууламжийн хамгийн өндөр ангилалд (10,000 м3 / с-ээс их) хамаарах хэсгүүдээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь усны дундаж температуртай ( 15-20 ° C), түүнчлэн 20 ° C-аас дээш температуртай Волга мөрний доод хэсэг. Дараахь усан сангууд нь ижил төрлийн нөхцөлтэй байдаг: Волгоградское, Цимлянское, Нижнекамское.
Гол мөрөн, усан сангуудыг өөрөө цэвэрлэх нөхцөл дэх нутаг дэвсгэрийн ялгааг шинжлэх нь бохирдуулагчийн урсгалаас тэдгээрийн бохирдлын аюулын түвшинг ойролцоогоор үнэлэх боломжийг олгодог. Энэ нь эргээд хотуудад хаягдал ус зайлуулах хязгаарлалтын түвшинг тогтоох, гадаргын усанд тархсан бохирдуулагч бодисын хэмжээг бууруулах зөвлөмжийг боловсруулах үндэс суурь болж чадна.
5 Усны биет дэх усыг өөрөө цэвэршүүлэх үндсэн үйл явц
Усан сан дахь усыг өөрөө цэвэршүүлэх нь усны биетийн анхны төлөв байдлыг сэргээхэд хүргэдэг харилцан уялдаатай гидродинамик, физик-хими, микробиологи, гидробиологийн процессуудын цогц юм.
Физик хүчин зүйлсийн дотроос орж ирж буй бохирдуулагчийг шингэлэх, уусгах, холих нь хамгийн чухал. Сайн холилдож, түдгэлзүүлсэн тоосонцор багасах нь голуудын хурдан урсацаар хангагдана. Усан сангуудын өөрийгөө цэвэршүүлэх нь уусдаггүй тунадасыг ёроол руу буулгах, түүнчлэн бохирдсон усыг тунгаах замаар хөнгөвчилдөг. Дунд зэргийн уур амьсгалтай бүс нутагт гол нь бохирдсон газраас 200-300 км-ийн дараа, Алс хойд хэсэгт 2 мянган км-ийн дараа өөрийгөө цэвэрлэдэг.
Усны халдваргүйжүүлэлт нь нарны хэт ягаан туяаны нөлөөн дор явагддаг. Халдваргүйжүүлэх нөлөө нь хэт ягаан туяаны уургийн коллоид ба микробын эсийн протоплазмын ферментүүд, түүнчлэн спорын организм ба вируст шууд хор хөнөөлтэй нөлөөгөөр хүрдэг.
Усан санг өөрөө цэвэрлэх химийн хүчин зүйлсийн дунд органик болон органик бус бодисын исэлдэлтийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Усан сангийн өөрийгөө цэвэршүүлэх нь ихэвчлэн амархан исэлддэг органик бодис эсвэл органик бодисын нийт агууламжаар үнэлэгддэг.
Усан сангийн ариун цэврийн дэглэм нь юуны түрүүнд түүнд ууссан хүчилтөрөгчийн хэмжээгээр тодорхойлогддог. Эхний болон хоёрдугаар төрлийн усан сангуудын хувьд жилийн аль ч үед 1 литр ус тутамд 4 мг-аас багагүй байх ёстой. Эхний төрөлд аж ахуйн нэгжүүдийг ундны усаар хангахад ашигладаг усан сангууд, хоёр дахь төрөлд усанд сэлэх, спортоор хичээллэх, хүн ам суурьшсан газарт байрлах усан сангууд багтана.
Усан санг өөрөө цэвэршүүлэх биологийн хүчин зүйлүүд нь замаг, хөгц, мөөгөнцөр юм. Гэсэн хэдий ч фитопланктон нь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад үргэлж эерэг нөлөө үзүүлдэггүй: зарим тохиолдолд хиймэл усан сан дахь хөх-ногоон замаг их хэмжээгээр хөгжиж байгаа нь өөрийгөө бохирдуулах үйл явц гэж үзэж болно.
Амьтны ертөнцийн төлөөлөгчид усны биетийг бактери, вирусээс өөрийгөө цэвэрлэхэд хувь нэмрээ оруулж чадна. Тиймээс хясаа болон бусад зарим амеба нь гэдэсний болон бусад вирусыг шингээдэг. Нэг нялцгай биетэн өдөрт 30 гаруй литр ус шүүдэг.
Ургамлыг хамгаалахгүйгээр усан сангийн цэвэр байдлыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Гагцхүү усан сан бүрийн экологийн талаар гүнзгий мэдлэгтэй байж, тэнд амьдардаг төрөл бүрийн амьд организмын хөгжилд үр дүнтэй хяналт тавьж байж л эерэг үр дүнд хүрч, гол мөрөн, нуур, усан сангуудын ил тод байдал, биологийн өндөр бүтээмжийг хангах боломжтой.
Бусад хүчин зүйлүүд нь усны биетийн өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад сөргөөр нөлөөлдөг. Усны байгууламжийг үйлдвэрлэлийн бохир ус, шим тэжээл (азот, фосфор гэх мэт) -ээр химийн бохирдуулах нь байгалийн исэлдэлтийн процессыг саатуулж, бичил биетнийг устгадаг. Дулааны цахилгаан станцууд дулааны бохир усыг зайлуулахад мөн адил хамаарна.
Заримдаа удаан хугацаагаар үргэлжилдэг олон үе шаттай үйл явц нь тосыг өөрөө цэвэрлэх явдал юм. Байгалийн нөхцөлд газрын тосноос усыг өөрөө цэвэршүүлэх физик процессын цогцолбор нь хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ: ууршилт; бөөгнөрөл, ялангуяа тунадас, тоосоор хэт их ачаалалтай байх; усны баганад дүүжлэгдсэн бөөгнөрөлүүдийг хооронд нь наалдуулах; ус, агаар агуулсан хальс үүсгэдэг бөөгнөрөл хөвөх; тунгаах, хөвөх, цэвэр устай холих замаар түдгэлзүүлсэн болон ууссан тосны агууламжийг бууруулах. Эдгээр үйл явцын эрч хүч нь тодорхой төрлийн тосны шинж чанар (нягтрал, зуурамтгай чанар, дулааны тэлэлтийн коэффициент), усан дахь коллоид, түдгэлзүүлсэн болон зөөвөрлөх боломжтой планктон тоосонцор, агаарын температур, нарны гэрэлтүүлгээс хамаарна.
6 Усны биетийг өөрөө цэвэршүүлэх үйл явцыг эрчимжүүлэх арга хэмжээ
Усыг өөрөө цэвэршүүлэх нь байгаль дахь усны эргэлтийн зайлшгүй холбоос юм. Усны биетийг өөрөө цэвэршүүлэх явцад аливаа төрлийн бохирдол нь эцэстээ ёроол дахь лаг шаварт хуримтлагддаг бичил биетэн, ургамал, амьтдын хог хаягдал, үхсэн цогцос хэлбэрээр төвлөрдөг. Байгаль орчин нь орж ирж буй бохирдуулагч бодисыг даван туулж чадахаа больсон усны биетүүд доройтож байгаа бөгөөд энэ нь биотагийн найрлага дахь өөрчлөлт, хүнсний гинжин хэлхээний тасалдал, ялангуяа усны биет дэх бичил биетний популяциас үүдэлтэй юм. Ийм усан сан дахь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явц хамгийн бага буюу бүрмөсөн зогсдог.
Хог хаягдлыг бууруулах, бохирдлын ялгарлыг бууруулахад хувь нэмэр оруулах хүчин зүйлсэд зориудаар нөлөөлж байж л ийм өөрчлөлтийг зогсоож болно.
Энэ зорилтыг зөвхөн усны байгууламжийн байгалийн орчныг сэргээхэд чиглэсэн зохион байгуулалтын арга хэмжээ, инженерийн болон нөхөн сэргээлтийн ажлын тогтолцоог хэрэгжүүлэх замаар шийдвэрлэх боломжтой.
Усны байгууламжийг сэргээхдээ ус цуглуулах талбайг зохион байгуулах замаар зохион байгуулалтын арга хэмжээ, инженерийн болон нөхөн сэргээлтийн ажлыг эхлүүлж, дараа нь усны байгууламжийг цэвэрлэх, дараа нь эрэг, үерийн татам газрыг хөгжүүлэх ажлыг эхлүүлэхийг зөвлөж байна. бүс нутаг.
Ус цуглуулах бүсэд хийгдэж буй байгаль орчныг хамгаалах арга хэмжээ, инженерийн болон нөхөн сэргээлтийн ажлын гол зорилго нь хог хаягдлыг бууруулах, бохирдуулагч бодисыг ус цуглуулах талбайн ландшафт руу зөвшөөрөлгүй урсахаас урьдчилан сэргийлэхэд оршино. хог хаягдлын үйлдвэрлэлийг зохицуулах систем; үйлдвэрлэл, хэрэглээний хог хаягдлын менежментийн тогтолцоонд байгаль орчны хяналтыг зохион байгуулах; үйлдвэрлэл, хэрэглээний хог хаягдлын байгууламж, байршлын тооллого хийх; эвдэрсэн газрыг нөхөн сэргээх, сайжруулах; бохирдуулагч бодисыг газар нутаг руу зөвшөөрөлгүй хаясны төлбөрийг чангатгах; хаягдал багатай, хаягдалгүй технологи, дахин боловсруулах ус хангамжийн системийг нэвтрүүлэх.
Байгаль орчныг хамгаалах арга хэмжээ, эрэг орчмын болон үерийн татам газарт хийгдэж буй ажилд гадаргууг тэгшлэх, тэгшлэх, налууг тэгшлэх ажил; гидротехникийн болон амралт зугаалгын байгууламж барих, эргийг бэхжүүлэх, тогтвортой өвс бүрхэвч, мод, сөөг ургамлыг нөхөн сэргээх, улмаар элэгдэлд орохоос сэргийлдэг. Тохижилтын ажлыг усан сан бүхий газрын байгалийн цогцолборыг сэргээх, гадаргын урсацын ихэнх хэсгийг газар доорхи давхрагад шилжүүлэх, цэвэршүүлэх зорилгоор далайн эрэг орчмын чулуулаг, үерийн татам газрыг гидрохимийн хаалт болгон ашигладаг.
Олон тооны усан сангийн эрэг нь хог хаягдалтай, ус нь химийн бодис, хүнд металл, нефтийн бүтээгдэхүүн, хөвөгч хог хаягдлаар бохирдож, зарим нь эвтрофикжиж, шаварлаг болж байна. Инженерийн болон нөхөн сэргээлтийн тусгай оролцоогүйгээр ийм усан сан дахь өөрийгөө цэвэршүүлэх процессыг тогтворжуулах, идэвхжүүлэх боломжгүй юм.
Инженерийн болон нөхөн сэргээлтийн арга хэмжээ, байгаль орчныг хамгаалах ажлын зорилго нь усны байгууламжид янз бүрийн ус цэвэршүүлэх байгууламжийн үр дүнтэй ажиллах нөхцлийг бүрдүүлэх, бохирдуулагч бодисын тархалтын эх үүсвэрийн сөрөг нөлөөллийг арилгах, бууруулах ажлыг гүйцэтгэхэд оршино. сувгийн гаднах болон голын ёроолын аль аль нь.
Усны байгууламжийн байгалийн орчныг сэргээхэд чиглэсэн зохион байгуулалт, инженерчлэл, нөхөн сэргээлт, байгаль орчны арга хэмжээний бүтэц, логик диаграммыг Зураг 1-д үзүүлэв.
Зөвхөн усны байгууламжийг нөхөн сэргээх асуудалд системтэй хандах нь тэдгээрийн усны чанарыг сайжруулах боломжийг олгодог.
Технологийн
Эвдэрсэн газрыг нөхөн сэргээх
Лавлаг, бохирдсон усны нөөцийн нөхөн сэргээлт
Өөрийгөө цэвэрлэх үйл явцыг идэвхжүүлэх
Усны байгууламжийн байгалийн орчныг сэргээхэд чиглэсэн арга хэмжээний систем
Далайн эргийн бүс нутгийг хөгжүүлэх, банкуудыг бэхжүүлэх
Ус цуглуулах бүсэд хийж буй үйл ажиллагаа, ажил
Усны байгууламжийн усан бүсэд гүйцэтгэсэн ажил
Ус цэвэршүүлэх
Голын гольдролыг бохирдуулах эх үүсвэрийг арилгах
Байгаль орчны хууль тогтоомж, зохицуулалтын тогтолцоог боловсронгуй болгох
Хариуцлага нэмэгдсэн
Хог хаягдлын зохицуулалт, байгаль орчны хяналт, хог хаягдал, устгах цэгийн тооллого
Усны хамгаалалтын бүсийг бий болгох
Бохирдсон газар нутаг, нутаг дэвсгэрийг нөхөн сэргээх
Зохион байгуулалтын
Сапропел
Ашигт малтмалын шавар
Техноген лаг шавар
хөвөгч хогийн сав
Байгаль орчин, байгалийн усны экосистемийг сэргээж, хүний амьдрах орчин, эрүүл мэндийг сайжруулах
Химийн болон бактериологийн бохирдлоос
Түүхий тос, нефтийн бүтээгдэхүүнээс
Хяналтын систем
Дүгнэлт
Хүний болон байгаль орчны аюулгүй байдлын түвшинг одоогийн байдлаар хүн амын эрүүл мэндийн байдал, хүрээлэн буй орчны чанарыг тодорхойлдог үзүүлэлтээр хэмждэг. Нийгмийн эрүүл мэнд, байгаль орчны чанарт учруулсан хохирлыг тодорхойлох асуудлыг шийдвэрлэх нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд орчин үеийн мэдээллийн технологийг ашиглан хийгдэх ёстой бөгөөд хамгийн ирээдүйтэй нь газарзүйн мэдээллийн системийн технологи бөгөөд үүнийг бий болгох, хэрэгжүүлэх үйл явцыг дэмжихэд ашиглаж болно. байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг үнэлэх, байгаль орчны үнэлгээ хийх үед бизнесийн шийдвэр. GIS-ийн бүтцийн элементүүдийн нэг нь мэдээллийн сан бөгөөд системд байгаа бүх мэдээллийг хадгалдаг: график (орон зайн) өгөгдөл; сэдэвчилсэн болон зохицуулалтын лавлагаа мэдээлэл (сэдэвчилсэн мэдээллийн нутаг дэвсгэрийн болон цаг хугацааны лавлагааны тухай мэдээлэл, зөвшөөрөгдөх дээд концентрацийн лавлагаа мэдээлэл, суурь утгууд гэх мэт).
Судалгааны зорилго, атмосферийн агаар, гадаргын болон гүний ус, хөрс, цасан бүрхүүл, хүн амын эрүүл мэнд болон бусад мэдээллийн найдвартай байдлын талаарх найдвартай мэдээлэлд үндэслэн мэдээллийн санг бүрдүүлдэг.
Эдийн засгийн болон бусад байгууламжийн үйл ажиллагаа явуулах боломжтой бүс нутгийн байгаль орчны нөхцөл байдлыг урьдчилан таамаглах, аюултай бохирдол, яаралтай ялгаруулалтын үед шийдвэр гаргах нь дүрмээр бол мэдээлэлд суурилсан интуитив процедурыг ашиглахад суурилдаг. ихэнх хэсэг нь бүрэн бус, бүрэн үнэн зөв биш, заримдаа найдваргүй байдаг.
Эдгээр тохиолдолд хурдан шийдвэр гаргах шаардлагатай байгаа тул орчин үеийн хүчирхэг хиймэл оюун ухаан, шийдвэр гаргах системийг ашиглахыг зөвлөж байна. Байгаль орчны аюулгүй байдлын ухаалаг систем нь мэдээллийн талаархи мэдлэгийг илэрхийлэх тодорхой бус шалгуурыг ашиглан хэрэглэгчдэд мэдээллийн логик дүгнэлтийн дүрэм, шинжээчдийн системийн мэдлэг, тодорхой бус үндэслэлийн аргад үндэслэн боломжит шийдлийн саналыг авах боломжийг олгодог.
Аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгж, нутаг дэвсгэрийн байгаль орчны аюулгүй байдлын ухаалаг системийг боловсруулахад зориулсан ажлын дүн шинжилгээ нь Орос улсад ийм системийг хөгжүүлэх ажил эхний шатанд байгааг харуулж байна. Аж үйлдвэрийн бүс нутагт байгаль орчны аюултай өөрчлөлтийг хянах, үнэлэх, урьдчилан таамаглах салшгүй систем болгон үр дүнтэй ажиллах байгаль орчны аюулгүй байдлын тогтолцоог зохион байгуулахын тулд байгаль орчны бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн газар, газар доорх болон сансрын ажиглалтын сүлжээг бий болгох шаардлагатай. . Үүний зэрэгцээ, байгаль орчны төлөв байдлын бодит дүр зургийг олж авах, бүс нутгийн түвшинд (шинжилгээ, шийдвэр гаргах, урьдчилан таамаглах) асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд бохирдлын бүх гол эх үүсвэрийн байгаль орчны хяналтыг зохион байгуулах шаардлагатай байна. янз бүрийн эх үүсвэрээс гарч буй хог хаягдлын бохирдлын нөлөөгөөр өөрчлөгдөж буй орчны үзүүлэлтүүдийн төлөв байдалд байнгын хяналт тавих.
Хүрээлэн буй орчны хяналтын ихэнх системүүд нь бүс нутгийн экологийн төлөв байдлыг бүхэлд нь хянах явдал юм. Байгаль орчны аюулгүй байдлыг хангахын тулд орон нутгийн бохирдлын эх үүсвэрийн талаарх илүү үнэн зөв мэдээлэл нь аж ахуйн нэгжийн хэмжээнд хангалттай биш юм.
Тиймээс байгаль орчны хяналтын автоматжуулсан систем, бэлтгэл, шийдвэр гаргах системийг бий болгох нь тулгамдсан бөгөөд чухал ажил хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь төлөвлөсөн эдийн засгийн болон бусад үйл ажиллагааны байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн өндөр чанарын үнэлгээг хангах болно.
Лавлагаа 
Гадаргуугийн идэвхит бодис, нефтийн бүтээгдэхүүн, нитрит; хамгийн том нь түдгэлзүүлсэн бодисууд, BODtot, сульфатууд байдаг тул эдгээр бодисын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ нь илүү өндөр байдаг. Дүгнэлт Төгсөлтийн ажлын явцад хүнсний үйлдвэрээс гарч буй бохир усны байгаль орчинд үзүүлэх хор хөнөөлийг үнэлэв. Хүнсний үйлдвэрийн бохир усны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч үздэг. Хүнсний үйлдвэрийн хаягдал усны байгалийн төлөв байдалд үзүүлэх нөлөө...
Энэ нь тусгай бүтцэд - электролизерт хийгддэг. Бохир усыг электролиз ашиглан цэвэрлэх нь хар тугалга, зэсийн үйлдвэр, будаг, лак болон үйлдвэрлэлийн бусад салбарт үр дүнтэй байдаг. Бохирдсон бохир усыг хэт авиан, озон, ион солилцооны давирхайг ашиглан цэвэршүүлж, хлоржуулах замаар цэвэршүүлдэг. Бохир ус цэвэрлэх аргуудаас...
Мөн уусаагүй хольцоос цэвэрлэх нөлөө. Тунгаах савыг хэвийн ажиллуулах гол нөхцлүүдийн нэг нь орж ирж буй бохир усыг тэдгээрийн хооронд жигд хуваарилах явдал юм. Босоо тунгаагуур Үйлдвэрийн хаягдал усыг цэвэрлэхдээ дээшээ урсах урсгалтай босоо тунгаагуурыг ашигладаг. Тунаах сав нь цилиндр эсвэл тэгш өнцөгт хэлбэртэй байдаг. Төв рүү бохир усыг...
Нутаг дэвсгэр, нөгөө талаас гүний усны чанар, хүний эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө. III бүлэг. КУРСКИЙН БҮСИЙН УС АШИГЛАЛТЫН ЭДИЙН ЗАСГИЙН ОНЦЛОГ 3.1 Ерөнхий шинж чанар 3.1.1 Ус ашиглалтын үндсэн үзүүлэлт Курскийн муж нь Оросын Холбооны Улсын Европын нутаг дэвсгэрийн баруун өмнөд хэсэгт, Төв Хар Дэлхий эдийн засгийн бүсэд оршдог. Дөрвөлжин...
Усны экосистемийн үйл ажиллагааны явцад түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд бодис, энергийн солилцоо тасралтгүй явагддаг. Энэхүү солилцоо нь бие махбодийн, хими, биологийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор бодисын хувирал дагалддаг янз бүрийн түвшний хаалт бүхий мөчлөгийн шинж чанартай байдаг. Өөрчлөлтийн явцад нарийн төвөгтэй бодисууд аажмаар энгийн бодисууд болж задарч, энгийн бодисууд нь нарийн төвөгтэй бодисуудад нийлэгждэг. Усны экосистемд үзүүлэх гадны нөлөөллийн эрч хүч, үйл явцын шинж чанараас хамааран усны экосистем суурь төлөвт (өөрийгөө цэвэршүүлэх) сэргээж, эсвэл усны экосистем өөр тогтвортой байдалд шилждэг бөгөөд энэ нь өөр өөр шинж чанартай байх болно. биотик ба абиотик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоон болон чанарын үзүүлэлтүүд. Хэрэв гадны нөлөөлөл нь усны экосистемийн өөрийгөө зохицуулах чадвараас давсан бол түүнийг устгах боломжтой. Усны экосистемийн өөрийгөө цэвэршүүлэх нь өөрийгөө зохицуулах чадварын үр дагавар юм. Гадны эх үүсвэрээс бодис нийлүүлэх нь системийн дотоод механизмаар дамжуулан усны экосистем тодорхой хязгаарт тэсвэрлэх чадвартай нөлөөлөл юм. Экологийн утгаараа өөрийгөө цэвэршүүлэх нь биота болон амьгүй байгалийн хүчин зүйлсийн оролцоотойгоор усны биед орж буй бодисыг биохимийн мөчлөгт оруулах үйл явцын үр дагавар юм. Аливаа элементийн мөчлөг нь хоёр үндсэн сангаас бүрддэг - аажмаар өөрчлөгддөг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн их массаас бүрддэг нөөц сан ба организм ба тэдгээрийн амьдрах орчны хооронд хурдан солилцоогоор тодорхойлогддог солилцооны (эргэлтийн) сан. Бүх биохимийн мөчлөгийг хоёр үндсэн төрөлд хувааж болно - агаар мандал дахь нөөцийн сан (жишээлбэл, азот), дэлхийн царцдас дахь нөөцийн сан (жишээлбэл, фосфор).
Байгалийн усыг өөрөө цэвэршүүлэх нь гадны эх үүсвэрээс ирж буй бодисыг тасралтгүй хувиргах процесст оролцуулж, улмаар хүлээн авсан бодисыг нөөцийн сандаа буцааж өгдөг.
118 Хотын экологи
Бодисын хувиргалт нь нэгэн зэрэг явагддаг янз бүрийн үйл явцын үр дүн бөгөөд тэдгээрийн дотроос физик, хими, биологийн механизмуудыг ялгаж салгаж болно. Механизм бүрийн хувь нэмэрийн хэмжээ нь хольцын шинж чанар, тодорхой экосистемийн шинж чанараас хамаарна.
Өөрийгөө цэвэрлэх физик механизмууд.Агаар-усны интерфейс дэх хийн солилцоо.Энэ үйл явцын ачаар агаар мандалд нөөцийн сантай бодисууд усны биед нэвтэрч, эдгээр бодисууд нь усан сангаас нөөцийн санд буцаж ирдэг. Хийн солилцооны чухал онцгой тохиолдлуудын нэг бол үйл явц юм агаар мандлын агааржуулалт,үүний улмаас хүчилтөрөгчийн ихээхэн хэсэг нь усны биед ордог. Хийн солилцооны эрч хүч, чиглэл нь усан дахь хийн агууламжийн ханалтын агууламжаас хазайлтаар тодорхойлогддог C\ Ханалтын концентрацийн утга нь бодисын шинж чанар, усны бие дэх физик нөхцөл - температур ба даралтаас хамаарна. С-ээс их концентрацитай үед хий нь агаар мандалд ууршдаг ба түүнээс бага концентрацитай үед Cs,хий нь усны массаар шингэдэг.
Сорбци- хольцыг түдгэлзүүлсэн бодис, ёроолын хурдас, усны организмын гадаргуугаар шингээх. Коллоид тоосонцор ба органик бодисууд нь задрахгүй молекул төлөвт хамгийн их эрч хүчтэй шингэдэг. Уг процесс нь шингээлтийн үзэгдэл дээр суурилдаг. Сорбентын нэгж масс дахь бодисын хуримтлалын хурд нь тухайн бодисын ханаагүй байдал ба усан дахь бодисын агууламжтай пропорциональ, сорбент дахь бодисын агууламжтай урвуу пропорциональ байна. Сорбци хийх зохицуулалттай бодисын жишээ бол хүнд металл ба гадаргуугийн идэвхтэй бодисууд юм.
Тунах ба дахин түдгэлзүүлэх.Усны биетүүд нь органик бус болон органик гаралтай тодорхой хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодисыг үргэлж агуулдаг. Тунадасжилт нь таталцлын нөлөөгөөр түдгэлзүүлсэн тоосонцор ёроол руу унах чадвараар тодорхойлогддог. Доод хурдасаас бөөмсийг түдгэлзүүлсэн төлөвт шилжүүлэх үйл явцыг дахин суспенз гэж нэрлэдэг. Энэ нь турбулент урсгалын хурдны босоо бүрэлдэхүүн хэсгийн нөлөөн дор үүсдэг.
Өөрийгөө цэвэрлэх химийн механизмууд.Фотолиз- шингэсэн гэрлийн нөлөөн дор бодисын молекулуудын хувирал. Фотолизийн онцгой тохиолдлууд бол фотохимийн диссоциаци - бөөмсийг хэд хэдэн энгийн хэсгүүдэд задлах, фотоионжуулалт - молекулуудыг ион болгон хувиргах явдал юм. Нарны цацрагийн нийт хэмжээний 1 орчим хувийг фотосинтезд ашигладаг бол 5-30 хувийг усны гадаргуу тусгадаг. Нарны энергийн гол хэсэг нь дулаан болж хувирч, фотохимийн урвалд оролцдог. Нарны гэрлийн хамгийн үр дүнтэй хэсэг нь хэт ягаан туяа юм. Хэт ягаан туяа нь 10 см орчим зузаантай усны давхаргад шингэдэг боловч үймээн самуунтай холилдсоны улмаас усны биетийн гүн давхаргад нэвтэрч чаддаг. Фотолизэнд өртсөн бодисын хэмжээ нь тухайн бодисын төрөл, усан дахь концентрацаас хамаарна. Усны биед орж буй бодисуудаас ялзмагт бодисууд нь харьцангуй хурдан фотохимийн задралд өртөмтгий байдаг.
119
Гидролиз- янз бүрийн бодис ба усны хоорондох ион солилцооны урвал. Гидролиз нь усны биет дэх бодисыг химийн хувиргах гол хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Энэ үйл явцын тоон шинж чанар нь гидролизийн зэрэг бөгөөд энэ нь молекулуудын гидролиз болсон хэсгийг давсны нийт концентрацид харьцуулсан харьцаа гэж ойлгогддог. Ихэнх давсны хувьд энэ нь хэдхэн хувь бөгөөд шингэрүүлэлт, усны температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Органик бодисууд нь мөн гидролизд ордог. Энэ тохиолдолд гидролизийн задрал нь ихэвчлэн нүүрстөрөгчийн атомыг бусад атомуудтай холбох замаар явагддаг.
Биохимийн өөрийгөө цэвэршүүлэхнь гидробионтоор явагддаг бодисын хувирлын үр дагавар юм. Дүрмээр бол биохимийн механизм нь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад гол хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд зөвхөн усны организм дарангуйлагдсан үед (жишээлбэл, хорт бодисын нөлөөн дор) физик-химийн процессууд илүү чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бодисын биохимийн хувирал нь тэдгээрийг трофик сүлжээнд оруулсны үр дүнд үүсдэг бөгөөд үйлдвэрлэх, устгах үйл явцын явцад явагддаг.
Анхдагч үйлдвэрлэл нь усан сан доторх үйл явцын ихэнхийг тодорхойлдог тул онцгой чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Органик бодис шинээр үүсэх гол механизм нь фотосинтез юм. Ихэнх усны экосистемд фитопланктон нь гол үйлдвэрлэгчид байдаг. Фотосинтезийн явцад нарны энерги шууд биомасс болж хувирдаг. Энэ урвалын дайвар бүтээгдэхүүн нь усны фотолизийн үр дүнд үүссэн чөлөөт хүчилтөрөгч юм. Фотосинтезийн зэрэгцээ ургамал хүчилтөрөгч хэрэглэдэг амьсгалын процессыг явуулдаг.
Автотроф үйлдвэрлэл ба гетеротроф устгал нь усны экосистем дэх бодис, энергийн хувирлын хамгийн чухал хоёр тал юм. Үйлдвэрлэлийг устгах үйл явцын шинж чанар, эрч хүч, улмаар биохимийн өөрийгөө цэвэршүүлэх механизм нь тодорхой экосистемийн бүтцээр тодорхойлогддог. Тиймээс тэдгээр нь янз бүрийн усны биед ихээхэн ялгаатай байж болно. Түүгээр ч зогсохгүй нэг усан сан дотор амьдардаг организмын бүлгүүдээс ялгаатай амьдралын өөр өөр бүсүүд (экологийн бүсүүд) байдаг. Эдгээр ялгаа нь гадаргуугаас гүн рүү, далайн эргийн бүсээс задгай хэсэг рүү шилжих үед амьдрах нөхцөл өөрчлөгдсөнтэй холбоотой юм.
Усны гол мөрөнд хүчтэй холилдох, гүехэн гүнээс шалтгаалан босоо бүсчлэлийг илэрхийлдэггүй. Урсгалын хөндлөн огтлол дээр үндэслэн голын голд тохирсон ripal - эрэг орчмын бүс ба дунд хэсэг - нээлттэй бүсийг ялгадаг. Рипал нь урсгалын хурд бага, макрофитуудын шугуй, гидробионтын тоон хөгжлийн өндөр үзүүлэлтээр тодорхойлогддог. Дунд хэсэгт усны хөдөлгөөний хурд өндөр, гидробионтын тоон хөгжил бага байна. Уртааш профилын дагуу хүрэх бүс ба хагарлын бүсийг ялгадаг. Удаан урсгалаар тодорхойлогддог хүртээмжийн бүсэд хүн ам нь тоон хувьд илүү баян боловч чанарын хувьд ядуу байдаг. Эсрэг зураг нь винтовын хувьд ердийн зүйл юм.
120 Хотын экологи
Байгаль орчны нарийн төвөгтэй нөхцөл байдал нь усны урсгал дахь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад нөлөөлдөг. Удаан гүйдэл нь фотосинтезийн таатай нөхцөл, бодисыг хувиргах эрчимтэй процесс, тунадасжилтын үйл явцаар тодорхойлогддог. Өндөр хурдтай бүсүүд нь бодисыг холих, хийн солилцоо, устгах эрчимтэй үйл явцаар тодорхойлогддог.
Усан санд экологийн бүсчлэл нь усны урсгалаас илүү тод илэрдэг. Усны байгууламжид хэвтээ профилын дагуу эрэг орчмын бүсийг ялгадаг - эргийн гүехэн усны бүс ба пелагик бүс (лимник бүс) - задгай усны бүс. Гүн усан санд пелагик усны массын босоо байдлаар гурван бүсийг ялгадаг - эпилимнион, металлимнион, гиполимнион. Металимнион буюу термоклин нь эпилимнион ба гиполимнионыг тусгаарладаг бүс юм. Энэ нь усны температурын огцом бууралтаар тодорхойлогддог (1 м гүнд 1 градус). Металимнион дээр эпилимнион байдаг. Эпилимнион нь үйлдвэрлэлийн процессын давамгайллаар тодорхойлогддог. Гүн нэмэгдэх тусам фотосинтезийн идэвхтэй цацраг (PAR) буурах тусам фотосинтезийн эрч хүч буурдаг. Үйлдвэрлэл нь сүйрэлтэй тэнцэх гүнийг нөхөн олговор гэж нэрлэдэг. Дээрээс нь үйлдвэрлэлийн процесс давамгайлах трофогенийн бүс, доор нь амьсгалах, задрах процесс давамгайлах трофолитик бүс юм. Трофогенийн бүс нь эпилимнионд байрладаг бөгөөд трофолит бүс нь дүрмээр бол металимнион ба гиполимнионыг хамардаг.
Усан сангуудын доод бүсэд эрэг орчмын бүсээс гадна гүний бүс байдаг - усан сангийн ёроолын гиполимнион усаар дүүргэсэн хэсэгтэй ойролцоогоор давхцдаг гүний хэсэг.
Тиймээс усан санд фотосинтезийн бүтээгдэхүүн давамгайлсан бүс, зөвхөн бодисыг устгах үйл явц явагддаг бүсүүдийг ялгах боломжтой. Гиполимнионд, ялангуяа өвөл, зуны улиралд агааргүй байдал ихэвчлэн ажиглагддаг бөгөөд энэ нь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцын эрчмийг бууруулдаг. Эсрэгээр, далайн эрэг орчмын бүсэд температур, хүчилтөрөгчийн горим нь эрчимтэй өөрийгөө цэвэршүүлэх процесст таатай байдаг.
Эвтрофикаци,Гадны (аллохтон) болон усны биет доторх (автохтон) хүчин зүйлийн нөлөөн дор усан сан дахь органик бодисын хэт үйлдвэрлэл гэж ойлгогддог нь бараг бүх хөгжингүй орнуудад тулгарч буй байгаль орчны ноцтой асуудлын нэг юм. Бараг бүх усны биетүүд эвтрофикад өртдөг боловч энэ нь усны биед хамгийн тод илэрдэг. Усны биетүүдийн эвтрофикаци нь байгалийн үйл явц бөгөөд түүний хөгжлийг геологийн цаг хугацааны хэмжүүрээр үнэлдэг. Усны биетүүдэд антропогенийн нөлөөгөөр шим тэжээлийн бодисууд орсны үр дүнд эвтрофикацийн хурдацтай хурдацтай явагдаж байна. Антропогенийн эвтрофикац гэж нэрлэгддэг энэхүү үйл явцын үр дүн нь эвтрофикацийн цагийн хуваарийг хэдэн мянган жилээс хэдэн арван жил болгон бууруулсан явдал юм. Хотжилтын бүс нутагт эвтрофикацийн үйл явц ялангуяа эрчимтэй явагддаг бөгөөд энэ нь тэднийг хотын усны байгууламжийн хамгийн онцлог шинж чанаруудын нэг болгосон.
Хэсэг 3. Хотын усны орчин
Усны биетийн трофик чанар нь органик бодисын орцын түвшин эсвэл нэгж цаг тутамд үйлдвэрлэх түвшинтэй тохирч байгаа тул фотосинтезийн явцад үүссэн, гаднаас нийлүүлсэн органик бодисын хосолсон үйл ажиллагааны илэрхийлэл юм. Трофикийн түвшингээс хамааран хоёр эрс тэс усны биетийг ялгадаг - олиготроф ба эвтрофик. Эдгээр хоёр төрлийн усан сангийн гол ялгааг энд өгөв ширээ 3.14.
Хүснэгт 3.14. Олиготроф ба эвтрофик усан сангуудын шинж чанар
| Усан сангийн байдал | ||
| Хапактвистик | ||
| олиготроф | эвтрофик | |
| Физик-химийн шинж чанар | ||
| Ууссан хүчилтөрөгчийн концентраци | Өндөр | Бага |
| гиполимнионд | ||
| Шим тэжээлийн концентраци | Бага | Өндөр |
| Түдгэлзүүлсэн хатуу бодисын концентраци | Бага | Өндөр |
| Гэрлийн нэвтрэлт | сайн | Муу |
| Гүн | Том | Жижиг |
| Биологийн шинж чанар | ||
| Бүтээмж | Бага | Өндөр |
| Усны зүйлийн олон янз байдал | Жижиг | Том |
| Фитопланктон: | ||
| биомасс | Жижиг | Том |
| өдөр тутмын шилжилт хөдөлгөөн | Эрчимтэй | Хязгаарлагдмал |
| цэцэглэдэг | Ховор | Байнга |
| онцлог бүлгүүд | Диатом, | Ногоон, цэнхэр |
| ногоон замаг | ногоон замаг |
Байгалийн эвтрофикацийн үйл явцын гол механизм нь усны биетийн шаваржилт юм. Антропоген эвтрофикац нь аж ахуйн үйл ажиллагааны үр дүнд илүү их хэмжээний шим тэжээлийг усанд оруулсны улмаас үүсдэг. Шим тэжээлийн өндөр агууламж нь органик бодисын автотрофийн хэт үйлдвэрлэлийг өдөөдөг. Энэ үйл явцын үр дүн нь замаг ургамлын хэт их хөгжлөөс болж ус цэцэглэдэг. Усанд орж буй шим тэжээлийн бодисын дотроос азот, фосфор нь эвтрофикацийн процесст хамгийн их нөлөө үзүүлдэг тул тэдгээрийн агууламж, харьцаа нь анхдагч үйлдвэрлэлийн хэмжээг зохицуулдаг. Үлдсэн биоген элементүүд нь дүрмээр бол усанд хангалттай хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд эвтрофикацийн процесст нөлөөлдөггүй. Нууруудын хувьд хязгаарлах элемент нь ихэвчлэн фосфор, голын усны хувьд азот байдаг.
Усны биетийг органик бодисын хэрэглээнд үндэслэн тодорхой трофик түвшинд хуваарилдаг. Тодорхойлсоноос хойш
Хотын экологи
Практикт энэ параметрийг хянахад хэцүү байдаг, усан сангийн трофик төлөвтэй нягт холбоотой усны экосистемийн бусад шинж чанаруудыг трофик түвшний үзүүлэлт болгон ашигладаг. Эдгээр шинж чанаруудыг заагч шинж чанарууд гэж нэрлэдэг. Ихэнх тохиолдолд орчин үеийн практикт нийлүүлсэн шим тэжээлийн хэмжээ, усан сан дахь шим тэжээлийн агууламж, гиполимнион дахь хүчилтөрөгчийн хомсдол, усны тунгалаг байдал, фитопланктон биомасс зэргийг үзүүлэлт болгон ашигладаг. Фитопланктон нь ихэнх усны экосистемийн үндсэн үйлдвэрлэгчид юм. Тиймээс ихэнх усны биетүүдийн экологийн төлөв байдал нь фитопланктоноор тодорхойлогддог бөгөөд хүрээлэн буй орчны физик, хими, биологийн олон хүчин зүйлээс хамаардаг.
Эвтрофикацийн физик хүчин зүйлүүд.Гэрэлтүүлэг.Анхдагч үйлдвэрлэлийн гэрэлтүүлгээс хамаарах хамаарлыг доор харуулав будаа. 3.18.Усны багана руу гэрэл нэвтрэх нь хэд хэдэн хүчин зүйлээр тодорхойлогддог. Ослын гэрлийг ус өөрөө болон түүнд ууссан өнгөт бодис шингээж, усанд ууссан бодисоор тархдаг. Гадаргуу дээрх гэрэлтүүлгийн 5% гэрэлтүүлэгтэй байх гүнийг euphotic horizont гэж нэрлэдэг. Euphotic тэнгэрийн хаяанд дээш нь euphotic бүс юм. Анхдагч үйлдвэрлэлийн гүний өөрчлөлт нь гэрэлтүүлгийн өөрчлөлтөөс хамаарна. Зуны саруудад хамгийн их бүтээмж гүн рүү шилжиж болно. Үүнийг гадаргуу дээрх илүүдэл гэрэлтүүлэгтэй холбон тайлбарлаж, фитопланктоныг дарахад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд гүн давхаргад түүний оршин тогтнох хамгийн сайн нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Температурэвтрофикацийн физик, биологийн үйл явцад нөлөөлдөг. Энэ нь усны хүчилтөрөгчийн ханалтын түвшинг тодорхойлдог температурын үзүүлэлт нь босоо тэнхлэгийн эрчмд нөлөөлж, улмаар шим тэжээлийг доод хэсгүүдээс эпилимион руу шилжүүлэхэд нөлөөлдөг. Температур нь үндсэн үйлдвэрлэлийн хэмжээнд нөлөөлдөг (Зураг 3.19).Хамгийн оновчтой температур нь организмын төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг боловч ихэнх тохиолдолд 20-25 ° C-ийн хооронд байдаг.
Усны биетийг өөрөө цэвэрлэх
Усны экосистемийн үйл ажиллагааны явцад түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд бодис, энергийн солилцоо тасралтгүй явагддаг. Энэхүү солилцоо нь бие махбодийн, хими, биологийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор органик бодис, ялангуяа фенолын хувирал дагалддаг янз бүрийн түвшний хаалттай мөчлөгийн шинж чанартай байдаг. Өөрчлөлтийн явцад нарийн төвөгтэй органик бодисууд аажмаар энгийн бодисууд болж задарч, энгийн бодисууд нь нарийн төвөгтэй бодисуудад нийлэгждэг. Усны экосистемд үзүүлэх гадны нөлөөллийн эрч хүч, үйл явцын шинж чанараас хамааран усны экосистем суурь төлөвт (өөрийгөө цэвэршүүлэх) сэргээж, эсвэл усны экосистем өөр тогтвортой байдалд шилждэг бөгөөд энэ нь өөр өөр шинж чанартай байх болно. биотик ба абиотик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоон болон чанарын үзүүлэлтүүд. Хэрэв гадны нөлөөлөл нь усны экосистемийн өөрийгөө зохицуулах чадвараас давсан бол түүнийг устгах боломжтой.
Байгалийн усыг өөрөө цэвэршүүлэх нь гадны эх үүсвэрээс ирж буй бодисыг тасралтгүй хувиргах процесст оролцуулж, улмаар хүлээн авсан бодисыг нөөцийн сандаа буцааж өгдөг.
Бодисын хувиргалт нь нэгэн зэрэг явагддаг янз бүрийн үйл явцын үр дүн бөгөөд тэдгээрийн дотроос физик, хими, биологийн механизмуудыг ялгаж салгаж болно. Механизм бүрийн хувь нэмэрийн хэмжээ нь хольцын шинж чанар, тодорхой экосистемийн шинж чанараас хамаарна.
Биохимийн өөрийгөө цэвэршүүлэх.
Биохимийн өөрийгөө цэвэршүүлэх нь усны организмын явуулж буй бодисын хувирлын үр дагавар юм. Дүрмээр бол биохимийн механизм нь өөрийгөө цэвэршүүлэх үйл явцад гол хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд зөвхөн усны организм дарангуйлагдсан үед (жишээлбэл, хорт бодисын нөлөөн дор) физик-химийн процессууд илүү чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Органик бодисын биохимийн хувирал нь тэдгээрийг трофик сүлжээнд оруулсны үр дүнд үүсдэг бөгөөд үйлдвэрлэх, устгах явцад явагддаг.
Анхдагч үйлдвэрлэл нь усан сан доторх үйл явцын ихэнхийг тодорхойлдог тул онцгой чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Органик бодис шинээр үүсэх гол механизм нь фотосинтез юм. Ихэнх усны экосистемд фитопланктон нь гол үйлдвэрлэгчид байдаг. Фотосинтезийн явцад нарны энерги шууд биомасс болж хувирдаг. Энэ урвалын дайвар бүтээгдэхүүн нь усны фотолизийн үр дүнд үүссэн чөлөөт хүчилтөрөгч юм. Фотосинтезийн зэрэгцээ ургамал хүчилтөрөгч хэрэглэдэг амьсгалын процессыг явуулдаг.
Өөрийгөө цэвэрлэх химийн механизмууд.
Фотолиз гэдэг нь шингэсэн гэрлийн нөлөөн дор бодисын молекулуудын хувирал юм. Фотолизийн онцгой тохиолдлууд бол фотохимийн диссоциаци - бөөмсийг хэд хэдэн энгийн хэсгүүдэд задлах, фотоионжуулалт - молекулуудыг ион болгон хувиргах явдал юм. Нарны цацрагийн нийт хэмжээний 1 орчим хувийг фотосинтезд ашигладаг бол 5-30 хувь нь усны гадаргууд тусдаг. Нарны энергийн гол хэсэг нь дулаан болж хувирч, фотохимийн урвалд оролцдог. Нарны гэрлийн хамгийн үр дүнтэй хэсэг нь хэт ягаан туяа юм. Хэт ягаан туяа нь 10 см орчим зузаантай усны давхаргад шингэдэг боловч үймээн самуунтай холилдсоны улмаас усны биетийн гүн давхаргад нэвтэрч чаддаг. Фотолизэнд өртсөн бодисын хэмжээ нь тухайн бодисын төрөл, усан дахь концентрацаас хамаарна. Усны биед орж буй бодисуудаас ялзмаг бодисууд нь харьцангуй хурдан фотохимийн задралд өртөмтгий байдаг.
Гидролиз нь янз бүрийн бодис ба усны хоорондох ион солилцооны урвал юм. Гидролиз нь усны биет дэх органик бодисыг химийн хувиргах гол хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Энэ үйл явцын тоон шинж чанар нь гидролизийн зэрэг бөгөөд энэ нь молекулуудын гидролиз болсон хэсгийг давсны нийт концентрацид харьцуулсан харьцаа гэж ойлгогддог. Ихэнх давсны хувьд энэ нь хэдхэн хувь бөгөөд шингэрүүлэлт, усны температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Органик бодисууд нь мөн гидролизд ордог. Энэ тохиолдолд гидролизийн задрал нь ихэвчлэн нүүрстөрөгчийн атомыг бусад атомуудтай холбох замаар явагддаг.
Өөрийгөө цэвэршүүлэх үр дүнтэй аргуудын нэг бол усны орчны исэлдэлтийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцан үйлчлэх үед исэлдэлтийн урвалын улмаас бохирдуулагчийг хувиргах явдал юм.
Системд Red-Ox хувиргах боломж нь түүний исэлдэлтийн потенциалын (E h) үнэ цэнээр тодорхойлогддог. Байгалийн усны Eh үнэ цэнэд чөлөөт O 2 , H 2 O 2 , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Mn 4+ , H +, органик нэгдлүүд болон бусад "боломжтой бүрэлдэхүүн хэсгүүд" нөлөөлдөг. Байгалийн усанд Eh ихэвчлэн +0.7-аас -0.5V хооронд хэлбэлздэг. Хүчилтөрөгчөөр ханасан гадаргын болон гүний ус нь ихэвчлэн +0.150-аас +0.700В хүртэлх E h интервалаар тодорхойлогддог. Байгалийн усан санг фенолоос өөрөө цэвэршүүлэх үйл явцад байгалийн гаралтай H 2 O 2, усан сан дахь хувьсах валенттай металлын ионуудын оролцоотойгоор исэлдэлтийн хувирал чухал үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг судалгаагаар харуулж байна. Байгалийн усанд H 2 O 2-ийн суурин концентраци нь 10 -6 - 10 -4 моль/л хооронд байна. Устөрөгчийн хэт исэл нь нэгэн төрлийн орчинд молекулын хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор фотохимийн болон исэлдэлтийн процессын үр дүнд үүсдэг. H 2 O 2-ийн задрал нь голчлон металлын ион ба нарны гэрлийн катализаторын хэмжээгээр тодорхойлогддог тул түүний хурд нь анхны концентрацаас бараг хамаардаггүй.
Өөрийгөө цэвэрлэх физик механизмууд.
Агаар-усны интерфейс дэх хийн солилцоо. Энэ үйл явцын ачаар агаар мандалд нөөцийн сантай бодисууд усны биед нэвтэрч, эдгээр бодисууд нь усан сангаас нөөцийн санд буцаж ирдэг. Хийн солилцооны чухал онцгой тохиолдлуудын нэг бол агаар мандлын агааржуулалтын үйл явц бөгөөд үүний улмаас хүчилтөрөгчийн ихээхэн хэсэг нь усны биед ордог. Хийн солилцооны эрч хүч, чиглэлийг усан дахь хийн агууламжийн ханалтын агууламжаас хазайлтаар тодорхойлно C. Ханалтын агууламжийн утга нь бодисын шинж чанар, усны бие дэх физик нөхцөл - температур, даралтаас хамаарна. С-ээс их концентрацитай үед хий нь агаар мандалд ууршиж, Cs-ээс бага концентрацитай үед хий нь усны массаар шингэдэг.
Сорбци гэдэг нь хольцыг түдгэлзүүлсэн бодис, ёроолын хурдас, усны организмын гадаргуугаар шингээх явдал юм. Коллоид тоосонцор болон органик бодисууд, тухайлбал, фенолууд нь салангид молекулын төлөв байдалд байгаа нь хамгийн эрч хүчтэй шингэдэг. Уг процесс нь шингээлтийн үзэгдэл дээр суурилдаг. Сорбентын нэгж масс дахь бодисын хуримтлалын хурд нь тухайн бодисын ханаагүй байдал ба усан дахь бодисын агууламжтай пропорциональ, сорбент дахь бодисын агууламжтай урвуу пропорциональ байна.
Тунах ба дахин түдгэлзүүлэх. Усны биетүүд нь органик бус болон органик гаралтай тодорхой хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодисыг үргэлж агуулдаг. Тунадасжилт нь таталцлын нөлөөгөөр түдгэлзүүлсэн тоосонцор ёроол руу унах чадвараар тодорхойлогддог. Доод хурдасаас бөөмсийг түдгэлзүүлсэн төлөвт шилжүүлэх үйл явцыг дахин суспенз гэж нэрлэдэг. Энэ нь турбулент урсгалын хурдны босоо бүрэлдэхүүн хэсгийн нөлөөн дор үүсдэг.
Тиймээс сорбци ба исэлдэлтийн процессууд нь байгалийн усан сангуудыг өөрөө цэвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
