Su kütlelerinin kendi kendini temizlemesini destekleyen süreçler.

Rezervuarlardaki suyun kendi kendine arıtılması, bir su kütlesinin orijinal durumunun restorasyonuna yol açan birbirine bağlı bir dizi hidrodinamik, fiziko-kimyasal, mikrobiyolojik ve hidrobiyolojik süreçtir.

Fiziksel faktörler arasında, gelen kirleticilerin seyreltilmesi, çözünmesi ve karışması büyük önem taşımaktadır. Nehirlerin hızlı akışı, iyi bir karışım ve asılı parçacıkların azaltılmış konsantrasyonlarını sağlar. Rezervuarların kendi kendini temizlemesi, çözünmeyen çökeltilerin dibe çökmesi ve kirli suların çökelmesiyle kolaylaştırılır. Ilıman iklime sahip bölgelerde nehir, kirlilik yerinden 200-300 km sonra, Uzak Kuzey'de ise 2 bin km sonra kendi kendini temizler.

Su dezenfeksiyonu güneşten gelen ultraviyole radyasyonun etkisi altında gerçekleşir. Dezenfeksiyon etkisi, ultraviyole ışınlarının protein kolloidleri ve mikrobiyal hücrelerin protoplazmasının enzimlerinin yanı sıra spor organizmaları ve virüsler üzerindeki doğrudan yıkıcı etkisi ile elde edilir.

Rezervuarların kendi kendini temizlemesinin kimyasal faktörleri arasında organik ve inorganik maddelerin oksidasyonuna dikkat edilmelidir. Bir rezervuarın kendi kendini temizlemesi genellikle kolayca oksitlenen organik maddeye veya organik maddenin toplam içeriğine göre değerlendirilir.

Bir rezervuarın sıhhi rejimi öncelikle içinde çözünmüş oksijen miktarı ile karakterize edilir. Birinci ve ikinci tip rezervuarlar için yılın herhangi bir zamanında 1 litre suya en az 4 mg olmalıdır. Birinci tip, işletmelere içme suyu temini için kullanılan rezervuarları, ikinci tip ise yüzme, spor etkinlikleri için kullanılan ve yerleşim yerlerinde bulunan rezervuarları içermektedir.

Bir rezervuarın kendi kendini temizlemesinin biyolojik faktörleri arasında algler, küf ve maya bulunur. Bununla birlikte, fitoplanktonun kendi kendini temizleme süreçleri üzerinde her zaman olumlu bir etkisi yoktur: bazı durumlarda, yapay rezervuarlarda mavi-yeşil alglerin kitlesel gelişimi, bir kendi kendini kirletme süreci olarak düşünülebilir.

Hayvan dünyasının temsilcileri ayrıca su kütlelerinin bakteri ve virüslerden kendi kendini arındırmasına da katkıda bulunabilir. Böylece istiridye ve diğer bazı amipler bağırsak virüslerini ve diğer virüsleri emer. Her yumuşakça günde 30 litreden fazla suyu filtreler.

Su kütlelerinin temizliği, bitki örtüsü korunmadan düşünülemez. Yalnızca her rezervuarın ekolojisine ilişkin derin bilgi birikimine ve orada yaşayan çeşitli canlı organizmaların gelişimi üzerinde etkin kontrole dayanarak olumlu sonuçlar elde edilebilir, nehirlerin, göllerin ve rezervuarların şeffaflığı ve yüksek biyolojik verimliliği sağlanabilir.

Diğer faktörler de su kütlelerinin kendi kendini temizleme süreçlerini olumsuz yönde etkiler. Su kütlelerinin endüstriyel atık sular, besinler (azot, fosfor vb.) ile kimyasal kirliliği, doğal oksidatif süreçleri engeller ve mikroorganizmaları öldürür. Aynı durum termal atık suyun termik santrallerden deşarjı için de geçerlidir.

Bazen uzun bir süreye yayılan çok aşamalı bir süreç, yağın kendi kendini temizlemesidir. Doğal koşullar altında, suyun yağdan kendi kendine arıtılmasına yönelik fiziksel süreçlerin kompleksi bir dizi bileşenden oluşur: buharlaşma; özellikle tortu ve tozla aşırı yüklenmiş olan topakların çökelmesi; su sütununda asılı duran topakların birbirine yapışması; su ve hava içeren bir film oluşturan topakların yüzmesi; çökelmesi, yüzdürülmesi ve temiz su ile karışması nedeniyle asılı ve çözünmüş petrol konsantrasyonlarının azaltılması. Bu işlemlerin yoğunluğu, belirli bir petrol türünün özelliklerine (yoğunluk, viskozite, termal genleşme katsayısı), sudaki kolloidlerin varlığına, asılı ve taşınan plankton parçacıklarına vb., hava sıcaklığına ve güneş ışığına bağlıdır.

Su kütlelerinin ekolojik durumu büyük ölçüde kendi kendini temizleme süreçleriyle ilgilidir - suyun orijinal özelliklerini ve bileşimini geri yüklemek için doğal bir rezerv.
Kendini temizlemenin ana süreçleri şunlara yol açar:

• kirleticilerin kimyasal ve özellikle biyokimyasal oksidasyon sonucu zararsız veya daha az zararlı maddelere dönüştürülmesi (dönüşümü);
• göreceli arıtma - kirleticilerin su sütunundan, gelecekte ikincil su kirliliği kaynağı olarak hizmet edebilecek dip çökeltilere geçişi;
• buharlaşma, gazların su sütunundan salınması veya köpüğün rüzgarla uzaklaştırılması sonucu kirleticilerin su kütlesi dışından uzaklaştırılması.

Kirleticilerin dönüşümü, suyun kendi kendini temizleme sürecinde en büyük rolü oynar. Su kütlelerindeki kimyasal, biyokimyasal ve fiziksel süreçlerin bir sonucu olarak konsantrasyonları değişen koruyucu olmayan kirleticileri kapsar. Koruyucu olmayanlar esas olarak organik ve biyojenik maddeleri içerir. Dönüştürülen bir kirletici maddenin oksidasyonunun yoğunluğu, her şeyden önce bu maddenin özelliklerine, su sıcaklığına ve su kütlesine oksijen sağlama koşullarına bağlıdır.

Sıcaklık koşulları, tüm sıcak dönemin koşullarını yeterince yansıtan üç yaz ayına ait ortalama su sıcaklığına göre değerlendirilebilir (kış aylarında Rus nehirlerindeki su sıcaklığı neredeyse aynı kalır, 0°C'ye yakındır). Bu göstergeye göre nehirler ve rezervuarlar üç gruba ayrılmaktadır: sıcaklığı 15°C'nin altında, 15 ila 20°C arasında ve 20°C'nin üzerinde olanlar.

Oksijen temini koşulları esas olarak yaz mevsimiyle oldukça yakın bir korelasyona sahip olan su karışımının yoğunluğu ve süresi ile belirlenir.

Nehirlerde su karışımının yoğunluğu, içinden aktıkları arazinin doğasına ve göller ve rezervuarlar için, su yüzeyinin alanına ve ortalama derinliğine bağlı olarak sığlık katsayısı g ile yaklaşık olarak tahmin edilir. rezervuar. Bu değerlendirme kriterlerine göre nehirler ve rezervuarlar güçlü, önemli, orta ve zayıf karışımlı olmak üzere 4 gruba ayrılmaktadır. Sıcaklık ve karışım koşullarının birleşimine dayanarak, yüzey sularındaki kirleticilerin dönüşümüne yönelik 4 koşul kategorisi ayırt edilir: olumlu, ortalama, elverişsiz ve son derece elverişsiz. Bu göstergelere dayanarak suyun kendi kendini temizlemesinin değerlendirilmesi, ne en büyük bölgelerarası nehirler (Volga, Yenisei, Lena, vb.) Ne de küçük nehirler (havza alanı 500-1000 km2'den az olan) için kabul edilemez, çünkü içlerindeki su sıcaklığı ve karışım koşulları arka plan değerlerinden çok farklıdır.

Suyun kendi kendini temizlemesinde önemli bir rol, nehirdeki su akışının artmasıyla birlikte nehir suyundaki konsantrasyonu azalan kirleticilerin içeriğinin seyreltilmesinin fiziksel süreci tarafından da oynanır. Seyreltmenin rolü sadece kirleticilerin konsantrasyonunu azaltmak değil, aynı zamanda kirleticilerin biyokimyasal bozunmasından sorumlu su organizmalarının zehirlenmesi (toksikoz) olasılığını da azaltmaktır. Kirletici maddelerin seyreltilmesine yönelik koşulların bir göstergesi, bir nehir için ortalama yıllık su akışı ve bir rezervuar için ona akan kolların toplam su akışıdır. Bu göstergeye göre tüm nehirler ve rezervuarlar 6 gruba ayrılmaktadır (su debisi 100 m3/s'den az ve 10.000 m3/s'den fazla olanlar). En önemli iki koşulun (kirleticilerin dönüşümü ve su tüketimi) birleşimine dayanarak, yüzey sularının kirleticilerden kendi kendine arınmasına ilişkin koşulları yaklaşık olarak değerlendirmek ve bunları 5 kategoride birleştirmek mümkündür: "en uygun"dan "son derece"ye olumsuz”. Bölgelerarası nehirler için seyreltmeyi hesaba katan kendi kendini temizleme koşulları, her nehrin ayrı bölümleri için ayrı ayrı hesaplandı. Orta ve büyük nehirlerin zayıf seyrelme kapasitesiyle karakterize edilen üst kısımları, "son derece elverişsiz" kendi kendini temizleme koşullarına sahip nehirler olarak sınıflandırılır.
Rus yüzey sularındaki kirleticilerin dönüşümü koşullarında belirli mekansal modeller vardır. Bu nedenle, “son derece elverişsiz” koşullara sahip su kütleleri alçakta bulunan tundra ve orman-tundra alanlarında bulunmaktadır. Tüm derin su gölleri (Ladoga, Onega, Baykal vb.) ve özellikle yavaş su değişimine sahip rezervuarlar aynı gruba aittir. Ve "uygun" dönüşüm koşullarına sahip bölgeler, Kuzey Kafkasya'nın eteklerindeki Orta Rusya ve Volga Yaylaları ile sınırlıdır.

Kirliliğin seyreltilmesi dikkate alındığında, Rusya'daki orta büyüklükteki nehirlerin çoğu ve neredeyse tüm küçük nehirler, "son derece elverişsiz" kendi kendini temizleme koşullarıyla karakterize edilmektedir. Kendi kendini temizleme için "en uygun" koşullar, ortalama su sıcaklıkları ile en yüksek su içeriği kategorisine (10.000 m3/s'den fazla) giren Ob, Yenisei, Lena ve Amur nehirlerinin bölümleri ile karakterize edilir ( 15–20°C) ve ayrıca 20°C'nin üzerinde sıcaklığa sahip Volga'nın alt kısımları. Aşağıdaki rezervuarlar aynı kategorideki koşullara sahiptir: Volgogradskoye, Tsimlyanskoye, Nizhnekamskoye.

Nehirlerin ve rezervuarların kendi kendini temizleme koşullarındaki bölgesel farklılıkların analizi, kirleticilerin akışından kaynaklanan kirlilik tehlikesinin derecesini yaklaşık olarak değerlendirmeyi mümkün kılar. Bu da şehirlerdeki atık su deşarjına yönelik kısıtlamaların düzeyini belirlemek ve kirleticilerin yüzey sularına dağılmış girdisindeki azalmanın boyutuna ilişkin tavsiyeler geliştirmek için bir temel oluşturabilir.

5 Bir su kütlesindeki suyun kendi kendini arıtmasının temel süreçleri

Rezervuarlardaki suyun kendi kendine arıtılması, bir su kütlesinin orijinal durumunun restorasyonuna yol açan birbirine bağlı bir dizi hidrodinamik, fiziko-kimyasal, mikrobiyolojik ve hidrobiyolojik süreçtir.

Fiziksel faktörler arasında, gelen kirleticilerin seyreltilmesi, çözünmesi ve karışması büyük önem taşımaktadır. Nehirlerin hızlı akışı, iyi bir karışım ve asılı parçacıkların azaltılmış konsantrasyonlarını sağlar. Rezervuarların kendi kendini temizlemesi, çözünmeyen çökeltilerin dibe çökmesi ve kirli suların çökelmesiyle kolaylaştırılır. Ilıman iklime sahip bölgelerde nehir, kirlenme yerinden 200-300 km sonra, Uzak Kuzey'de ise 2 bin km sonra kendi kendini temizler.

Su dezenfeksiyonu güneşten gelen ultraviyole radyasyonun etkisi altında gerçekleşir. Dezenfeksiyon etkisi, ultraviyole ışınlarının protein kolloidleri ve mikrobiyal hücrelerin protoplazmasının enzimlerinin yanı sıra spor organizmaları ve virüsler üzerindeki doğrudan yıkıcı etkisi ile elde edilir.

Rezervuarların kendi kendini temizlemesinin kimyasal faktörleri arasında organik ve inorganik maddelerin oksidasyonuna dikkat edilmelidir. Bir rezervuarın kendi kendini temizlemesi genellikle kolayca oksitlenen organik maddeye veya organik maddenin toplam içeriğine göre değerlendirilir.

Bir rezervuarın sıhhi rejimi öncelikle içinde çözünmüş oksijen miktarı ile karakterize edilir. Birinci ve ikinci tip rezervuarlar için yılın herhangi bir zamanında 1 litre suya en az 4 mg olmalıdır. Birinci tip, işletmelere içme suyu temini için kullanılan rezervuarları, ikinci tip ise yüzme, spor etkinlikleri için kullanılan ve yerleşim yerlerinde bulunan rezervuarları içermektedir.

Bir rezervuarın kendi kendini temizlemesinin biyolojik faktörleri arasında algler, küf ve maya bulunur. Bununla birlikte, fitoplanktonun kendi kendini temizleme süreçleri üzerinde her zaman olumlu bir etkisi yoktur: bazı durumlarda, yapay rezervuarlarda mavi-yeşil alglerin kitlesel gelişimi, bir kendi kendini kirletme süreci olarak düşünülebilir.

Hayvan dünyasının temsilcileri ayrıca su kütlelerinin bakteri ve virüslerden kendi kendini arındırmasına da katkıda bulunabilir. Böylece istiridye ve diğer bazı amipler bağırsak virüslerini ve diğer virüsleri emer. Her yumuşakça günde 30 litreden fazla suyu filtreler.

Su kütlelerinin temizliği, bitki örtüsü korunmadan düşünülemez. Yalnızca her rezervuarın ekolojisine ilişkin derin bilgi birikimine ve orada yaşayan çeşitli canlı organizmaların gelişimi üzerinde etkin kontrole dayanarak olumlu sonuçlar elde edilebilir, nehirlerin, göllerin ve rezervuarların şeffaflığı ve yüksek biyolojik verimliliği sağlanabilir.

Diğer faktörler de su kütlelerinin kendi kendini temizleme süreçlerini olumsuz yönde etkiler. Su kütlelerinin endüstriyel atık sular, besinler (azot, fosfor vb.) ile kimyasal kirliliği, doğal oksidatif süreçleri engeller ve mikroorganizmaları öldürür. Aynı durum termal atık suyun termik santrallerden deşarjı için de geçerlidir.

Bazen uzun bir süreye yayılan çok aşamalı bir süreç, yağın kendi kendini temizlemesidir. Doğal koşullar altında, suyun yağdan kendi kendine arıtılmasına yönelik fiziksel süreçlerin kompleksi bir dizi bileşenden oluşur: buharlaşma; özellikle tortu ve tozla aşırı yüklenmiş olan topakların çökelmesi; su sütununda asılı duran topakların birbirine yapışması; su ve hava içeren bir film oluşturan topakların yüzmesi; çökelmesi, yüzdürülmesi ve temiz su ile karışması nedeniyle asılı ve çözünmüş petrol konsantrasyonlarının azaltılması. Bu işlemlerin yoğunluğu, belirli bir petrol türünün özelliklerine (yoğunluk, viskozite, termal genleşme katsayısı), sudaki kolloidlerin varlığına, asılı ve taşınan plankton parçacıklarına vb., hava sıcaklığına ve güneş ışığına bağlıdır.

6 Bir su kütlesinin kendi kendini temizleme süreçlerini yoğunlaştırmaya yönelik önlemler

Suyun kendi kendini temizlemesi doğadaki su döngüsünün vazgeçilmez bir halkasıdır. Su kütlelerinin kendi kendini temizlemesi sırasında her türlü kirliliğin, sonuçta, alt kısımdaki silt kütlesinde biriken atık ürünler ve bunlarla beslenen mikroorganizmaların, bitkilerin ve hayvanların ölü bedenleri şeklinde yoğunlaştığı ortaya çıkıyor. Doğal çevrenin artık gelen kirletici maddelerle başa çıkamadığı su kütleleri bozulur ve bu durum esas olarak biyotanın bileşimindeki değişiklikler ve başta su kütlesinin mikrobiyal popülasyonu olmak üzere besin zincirlerindeki aksamalar nedeniyle meydana gelir. Bu tür su kütlelerinde kendi kendini temizleme süreçleri minimum düzeydedir veya tamamen durur.

Bu tür değişiklikler ancak atık oluşumunun azaltılmasına ve kirlilik emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunan faktörlerin bilinçli olarak etkilenmesiyle durdurulabilir.

Bu görev ancak su kütlelerinin doğal ortamını restore etmeyi amaçlayan bir organizasyonel önlemler ve mühendislik ve ıslah çalışmaları sisteminin uygulanmasıyla çözülebilir.

Su kütlelerini restore ederken, havza alanının düzenlenmesi ile bir organizasyonel önlemler ve mühendislik ve ıslah çalışmaları sisteminin uygulanmasına başlanması ve ardından su kütlesinin temizliğinin gerçekleştirilmesi ve ardından kıyı ve taşkın yatağının geliştirilmesi tavsiye edilir. alanlar.

Havza alanında devam eden çevre koruma önlemlerinin ve mühendislik ve ıslah çalışmalarının temel amacı, atık oluşumunu azaltmak ve kirleticilerin havza alanının topoğrafyasına izinsiz olarak boşaltılmasını önlemektir; bunun için aşağıdaki faaliyetler gerçekleştirilir: atık oluşumunu düzenleyen bir sistem; üretim ve tüketim atık yönetimi sisteminde çevre kontrolünün organizasyonu; üretim ve tüketim atıkları için tesis ve yerlerin envanterinin çıkarılması; bozulmuş arazilerin ıslahı ve iyileştirilmesi; kirleticilerin izinsiz olarak araziye boşaltılmasına ilişkin ücretlerin sıkılaştırılması; düşük atıklı ve atıksız teknolojilerin ve geri dönüştürülmüş su tedarik sistemlerinin tanıtılması.

Kıyı ve taşkın yatağı alanlarında yürütülen çevre koruma önlemleri ve çalışmalar arasında yüzeyin tesviyesi, yamaçların tesviyesi veya teraslanması çalışmaları; hidrolik mühendislik ve rekreasyon yapılarının inşası, setlerin güçlendirilmesi ve daha sonra erozyon süreçlerini önleyen istikrarlı çim örtüsü ile ağaç ve çalı bitki örtüsünün restorasyonu. Peyzaj çalışması, bir su kütlesinin doğal kompleksini restore etmek ve yüzey akışının çoğunu, kıyı bölgesinin kayalarını ve taşkın yatağı arazilerini hidrokimyasal bir bariyer olarak kullanarak arıtma amacıyla yeraltı ufkuna aktarmak için yürütülmektedir.

Birçok su kütlesinin kıyıları çöplerle doludur ve sular kimyasallar, ağır metaller, petrol ürünleri, yüzen döküntülerle kirlenmiştir ve bazıları ötrofikasyona uğramış ve siltlenmiştir. Bu tür su kütlelerinde, özel mühendislik ve ıslah müdahalesi olmadan kendi kendini temizleme süreçlerini dengelemek veya etkinleştirmek mümkün değildir.

Mühendislik ve ıslah önlemleri ile çevre koruma çalışmalarının yürütülmesinin amacı, su kütlelerinde çeşitli su arıtma yapılarının etkin çalışmasını sağlayan koşullar oluşturmak ve kirleticilerin dağıtım kaynaklarının olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak veya azaltmak için çalışmalar yapmaktır. hem kanal dışı hem de nehir yatağı kökenli.

Bir su kütlesinin doğal ortamını restore etmeyi amaçlayan organizasyonel, mühendislik, ıslah ve çevresel önlemlerin yapısal ve mantıksal diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir.

Su kütlelerinin restorasyonu sorununa yalnızca sistematik bir yaklaşım, içlerindeki suyun kalitesinin iyileştirilmesini mümkün kılar.

Teknolojik

Bozulan arazilerin ıslahı

Silolanmış ve kirlenmiş su kütlelerinin ıslahı

Kendi kendini temizleme işlemlerinin etkinleştirilmesi

Su kütlelerinin doğal ortamını restore etmeyi amaçlayan bir önlemler sistemi

Kıyı alanlarının geliştirilmesi, bankaların güçlendirilmesi

Havza alanında gerçekleştirilen faaliyet ve çalışmalar

Bir su kütlesinin su alanında yapılan çalışmalar

Su arıtma

Nehir yatağı kirliliği kaynaklarının ortadan kaldırılması

Çevre mevzuatının ve düzenleyici çerçevenin iyileştirilmesi

Artan sorumluluk

Atık düzenlemesi, çevre kontrolü, atık bertaraf ve bertaraf sahalarının envanteri

Su koruma bölgelerinin oluşturulması

Kirlenmiş arazi ve bölgelerin rehabilitasyonu

Organizasyonel

Sapropeller

Mineral siltler

Teknojenik siltler

yüzen çöp

Doğal çevreyi, doğal su ekosistemlerini restore etmek ve insan yaşam alanlarını ve sağlığını iyileştirmek

Kimyasal ve bakteriyolojik kirlenmeden

Ham petrol ve petrol ürünlerinden

İzleme sistemi

İnsanların ve doğal çevrenin çevre güvenliği düzeyi, halihazırda halk sağlığının durumunu ve çevrenin kalitesini belirleyen göstergelerle ölçülmektedir. Kamu sağlığına ve çevre kalitesine verilen zararın belirlenmesi sorununun çözülmesi çok karmaşıktır ve en umut verici olanı, yapım ve uygulama sürecini desteklemek için kullanılabilecek coğrafi bilgi sistemleri teknolojisi olan modern bilgi teknolojileri kullanılarak gerçekleştirilmelidir. Çevre üzerindeki etkiyi değerlendirirken iş kararları ve çevresel değerlendirme. CBS'nin yapısal unsurlarından biri, sistemde mevcut olan tüm bilgileri depolayan veritabanlarıdır: grafik (uzamsal) veriler; tematik ve düzenleyici referans verileri (tematik bilgilerin bölgesel ve zamansal referansına ilişkin bilgiler, izin verilen maksimum konsantrasyonlara ilişkin referans verileri, arka plan değerleri vb.).

Veritabanları, çalışmanın amacına ve atmosferik havanın durumu, yüzey ve yeraltı suyu, toprak, kar örtüsü, halk sağlığı ve diğer bilgiler hakkında güvenilir bilgilerin mevcudiyetine göre oluşturulmuştur.

Ekonomik veya başka bir tesisin olası faaliyet alanındaki çevresel durumun tahmin edilmesi ve tehlikeli kirlilik ve acil durum emisyonları durumunda kararlar alınması, kural olarak, bilgiye dayalı sezgisel prosedürlerin kullanımına dayanır. çoğu kısmı eksik, tamamen doğru değil ve bazen güvenilmez.

Bu durumlarda, hızlı karar alma ihtiyacı göz önüne alındığında, güçlü, modern yapay zeka ve karar verme sistemlerinin kullanılması tavsiye edilir. Akıllı bir çevre güvenlik sistemi, kullanıcılara, bilgi hakkındaki bilgiyi temsil etmek için bulanık kriterleri kullanarak, verilerin mantıksal çıkarımı kurallarına ve uzman sistem bilgisine ve kesin olmayan muhakeme yöntemine dayalı olası çözümler için teklifler elde etmelerini sağlar.

Endüstriyel işletmelerin ve bölgelerin çevre güvenliği için akıllı sistemlerin geliştirilmesine yönelik çalışmaların analizi, Rusya'da bu tür sistemlerin gelişiminin başlangıç ​​​​seviyesinde olduğunu göstermektedir. Doğal çevredeki tehlikeli değişiklikleri izlemek, değerlendirmek ve tahmin etmek için entegre bir sistem olarak bir sanayi bölgesinde etkili bir şekilde işleyen bir çevre güvenlik sistemi düzenlemek için, doğal çevrenin tüm bileşenlerinin yer, yer altı ve havacılık gözlemlerinden oluşan bir ağ oluşturmak gereklidir. . Aynı zamanda, çevrenin durumuna ilişkin nesnel bir resim elde etmek ve bölgesel düzeydeki sorunları (uzmanlık, karar verme, tahmin) çözmek için, tüm ana kirlilik kaynaklarının çevresel izlemesinin organize edilmesi gerekmektedir. Çeşitli kaynaklardan gelen atıklardan kaynaklanan kirliliğin etkisi sonucu değişen çevresel parametrelerin durumunun sürekli izlenmesi.

Bilinen çevresel izleme sistemlerinin çoğu bölgesel sistemlerdir; görevleri bölgenin bir bütün olarak ekolojik durumunu izlemektir. Çevre güvenliğini sağlamak için bölgesel bir izleme sistemi yeterli değildir; kurumsal ölçekte yerel kirlilik kaynakları hakkında daha doğru bilgiye ihtiyaç vardır.

Bu nedenle, tasarlanan ekonomik ve diğer faaliyetlerin çevresel etkisinin yüksek kalitede değerlendirilmesini sağlayacak otomatik çevresel izleme sistemlerinin, hazırlık ve karar verme sistemlerinin oluşturulması acil ve önemli bir görev olmaya devam etmektedir.

Referanslar

Yüzey aktif maddeler, petrol ürünleri, nitritler; en büyüğü askıdaki maddeler, BODtot, sülfatlardır ve bu nedenle bu maddelerin izin verilen maksimum deşarjı daha yüksektir. Sonuç Tez sırasında gıda endüstrisinden kaynaklanan atık suyun çevresel tehlikeleri değerlendirildi. Gıda endüstrisinden kaynaklanan atık suyun ana bileşenleri dikkate alınmaktadır. Gıda endüstrisi atık sularının doğal durum üzerindeki etkisi...

Özel yapılarda - elektrolizörlerde gerçekleştirilir. Atık suyun elektrolizle arıtılması kurşun ve bakır tesislerinde, boya ve vernikte ve sanayinin diğer bazı alanlarında etkilidir. Kirlenmiş atık sular ayrıca ultrason, ozon, iyon değiştirme reçineleri ve yüksek basınç kullanılarak arıtılmakta; klorlama yoluyla arıtılma işlemi kendini kanıtlamıştır. Atık su arıtma yöntemleri arasında...

Ve çözünmemiş yabancı maddelerden temizlemenin etkisi. Çökeltme tanklarının normal çalışması için ana koşullardan biri, gelen atık suyun aralarında eşit dağılımıdır. Dikey çökeltme tankları Endüstriyel atık suyun arıtımı için yukarı akışlı dikey çökeltme tankları kullanılır. Sedimantasyon tankları silindirik veya dikdörtgen bir şekle sahiptir. Atık su merkeze veriliyor...

Bölgeler ve diğer taraftan yeraltı suyunun kalitesi ve bunun insan sağlığı üzerindeki etkisi. Bölüm III. KURSK BÖLGESİNDE SU KULLANIMININ EKONOMİK ÖZELLİKLERİ 3.1 Genel özellikler 3.1.1 Su kullanımının ana göstergeleri Kursk bölgesi, Orta Kara Dünya ekonomik bölgesi içinde, Rusya Federasyonu'nun Avrupa topraklarının güneybatısında yer almaktadır. Kare...

Su ekosisteminin işleyişi sırasında bileşenleri arasında sürekli bir madde ve enerji alışverişi vardır. Bu değişim, fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörlerin etkisi altında maddenin dönüşümüyle birlikte, değişen derecelerde kapanmayla birlikte, doğası gereği döngüseldir. Dönüşüm sırasında, karmaşık maddelerin kademeli olarak basit maddelere ayrışması meydana gelebilir ve basit maddeler, karmaşık maddelere sentezlenebilir. Su ekosistemi üzerindeki dış etkinin yoğunluğuna ve süreçlerin doğasına bağlı olarak, su ekosistemi ya arka plan durumlarına geri döner (kendi kendini temizleme) ya da su ekosistemi, farklı özelliklerle karakterize edilecek başka bir kararlı duruma geçer. biyotik ve abiyotik bileşenlerin niceliksel ve niteliksel göstergeleri. Dış etki su ekosisteminin kendi kendini düzenleme yeteneklerini aşarsa, yıkım meydana gelebilir. Su ekosistemlerinin kendi kendini temizlemesi, kendi kendini düzenleme yeteneğinin bir sonucudur. Maddelerin dış kaynaklardan temini, su ekosisteminin sistem içi mekanizmalar aracılığıyla belirli sınırlar dahilinde dayanabildiği bir etkidir. Ekolojik anlamda kendi kendini temizleme, biyota ve cansız doğa faktörlerinin katılımıyla su kütlesine giren maddelerin biyokimyasal döngülere dahil edilmesi süreçlerinin bir sonucudur. Herhangi bir elementin döngüsü iki ana fondan oluşur - yavaş yavaş değişen bileşenlerin büyük bir kütlesinden oluşan bir rezerv fonu ve organizmalar ile yaşam alanları arasındaki hızlı değişim ile karakterize edilen bir değişim (dolaşım) fonu. Tüm biyokimyasal döngüler iki ana türe ayrılabilir - atmosferdeki bir rezerv fonu (örneğin nitrojen) ve yer kabuğundaki bir rezerv fonu (örneğin fosfor) ile.

Doğal suların kendi kendine arıtılması, dış kaynaklardan gelen maddelerin sürekli olarak meydana gelen dönüşüm süreçlerine dahil edilmesi ve bunun sonucunda alınan maddelerin rezerv fonuna iade edilmesi nedeniyle gerçekleştirilir.

118 Şehrin ekolojisi

Maddelerin dönüşümü, aralarında fiziksel, kimyasal ve biyolojik mekanizmaların ayırt edilebildiği çeşitli eş zamanlı işleyen süreçlerin sonucudur. Her mekanizmanın katkısının büyüklüğü, safsızlığın özelliklerine ve belirli bir ekosistemin özelliklerine bağlıdır.

Kendi kendini temizlemenin fiziksel mekanizmaları.Atmosfer-su arayüzünde gaz değişimi. Bu işlem sayesinde atmosferde rezerv fonu bulunan maddeler su kütlesine girer ve bu maddeler su kütlesinden rezerv fonuna geri döner. Gaz değişiminin önemli özel durumlarından biri de süreçtir. atmosferik havalandırma, oksijenin önemli bir kısmının su kütlesine girmesi nedeniyle. Gaz değişiminin yoğunluğu ve yönü, sudaki gaz konsantrasyonunun doyma konsantrasyonundan sapması ile belirlenir C\ Doyma konsantrasyonunun değeri, maddenin doğasına ve su kütlesindeki fiziksel koşullara - sıcaklık ve basınca - bağlıdır. C'den büyük konsantrasyonlarda gaz atmosfere buharlaşır, C'den düşük konsantrasyonlarda ise gaz buharlaşır. Cs, gaz su kütlesi tarafından emilir.

İçine çekme- yabancı maddelerin asılı maddeler, dip çökeltileri ve suda yaşayan organizmaların yüzeyleri tarafından emilmesi. Ayrışmamış moleküler durumdaki kolloidal parçacıklar ve organik maddeler en enerjik şekilde emilir. İşlem adsorpsiyon olgusuna dayanmaktadır. Bir maddenin sorbentin birim kütlesi başına birikme oranı, söz konusu madde için doymamışlığı ve maddenin sudaki konsantrasyonu ile orantılıdır ve maddenin sorbent içindeki içeriği ile ters orantılıdır. Emilime tabi olan düzenlenmiş maddelerin örnekleri ağır metaller ve yüzey aktif maddelerdir.

Sedimantasyon ve yeniden süspansiyon. Su kütleleri her zaman belirli miktarda inorganik ve organik kökenli askıda kalan madde içerir. Sedimantasyon, asılı parçacıkların yerçekiminin etkisi altında dibe düşme yeteneği ile karakterize edilir. Parçacıkların alt çökeltilerden askıda kalmış bir duruma geçiş sürecine yeniden süspansiyon denir. Türbülanslı akış hızının dikey bileşeninin etkisi altında meydana gelir.

Kendi kendini temizlemenin kimyasal mekanizmaları.Fotoliz- bir maddenin moleküllerinin, kendileri tarafından emilen ışığın etkisi altında dönüşümü. Fotolizin özel durumları fotokimyasal ayrışmadır (partiküllerin daha basit olanlara parçalanması ve fotoiyonizasyon - moleküllerin iyonlara dönüşümü). Toplam güneş ışınımı miktarının yaklaşık% 1'i fotosentezde kullanılır,% 5 ila% 30'u su yüzeyinden yansıtılır. Güneş enerjisinin büyük kısmı ısıya dönüştürülür ve fotokimyasal reaksiyonlara katılır. Güneş ışığının en etkili kısmı ultraviyole radyasyondur. Ultraviyole radyasyon yaklaşık 10 cm kalınlığındaki bir su tabakasında emilir, ancak türbülanslı karışım nedeniyle su kütlelerinin daha derin katmanlarına nüfuz edebilir. Fotolize maruz kalan bir maddenin miktarı, maddenin türüne ve sudaki konsantrasyonuna bağlıdır. Su kütlelerine giren maddelerden hümik maddeler nispeten hızlı fotokimyasal ayrışmaya karşı hassastır.

119

Hidroliz- çeşitli maddeler ve su arasındaki iyon değişim reaksiyonu. Hidroliz, su kütlelerindeki maddelerin kimyasal dönüşümünde önde gelen faktörlerden biridir. Bu işlemin niceliksel bir özelliği, moleküllerin hidrolize kısmının toplam tuz konsantrasyonuna oranı olarak anlaşılan hidroliz derecesidir. Çoğu tuz için bu oran yüzde birkaçtır ve artan seyreltme ve su sıcaklığıyla birlikte artar. Organik maddeler de hidrolize tabidir. Bu durumda, hidrolitik bölünme çoğunlukla bir karbon atomunun diğer atomlarla bağlanması yoluyla meydana gelir.

Biyokimyasal kendi kendini arıtma hidrobiyontlar tarafından gerçekleştirilen maddelerin dönüşümünün bir sonucudur. Kural olarak, biyokimyasal mekanizmalar kendi kendini temizleme sürecine ana katkıyı sağlar ve yalnızca suda yaşayan organizmalar baskılandığında (örneğin toksik maddelerin etkisi altında) fizikokimyasal süreçler daha önemli bir rol oynamaya başlar. Maddelerin biyokimyasal dönüşümü, trofik ağlara dahil edilmeleri sonucu ortaya çıkar ve üretim ve yıkım süreçleri sırasında gerçekleştirilir.

Birincil üretim, rezervuar içi süreçlerin çoğunluğunu belirlediği için özellikle önemli bir rol oynar. Yeni organik madde oluşumunun ana mekanizması fotosentezdir. Çoğu su ekosisteminde fitoplankton temel birincil üreticilerdir. Fotosentez işlemi sırasında güneş enerjisi doğrudan biyokütleye dönüştürülür. Bu reaksiyonun bir yan ürünü, suyun fotolizi ile üretilen serbest oksijendir. Bitkiler fotosentezle birlikte oksijen tüketen solunum süreçlerine de girerler.

Ototrofik üretim ve heterotrofik yıkım, su ekosistemlerinde madde ve enerjinin dönüşümünün en önemli yönlerinden ikisidir. Üretime zarar veren süreçlerin doğası ve yoğunluğu ve sonuç olarak biyokimyasal kendi kendini temizleme mekanizması, belirli bir ekosistemin yapısı tarafından belirlenir. Bu nedenle farklı su kütlelerinde önemli ölçüde farklılık gösterebilirler. Dahası, aynı su kütlesi içinde, içinde yaşayan organizma topluluklarına göre farklılık gösteren farklı yaşam bölgeleri (ekolojik bölgeler) vardır. Bu farklılıklar yüzeyden derinliğe ve kıyı bölgelerinden açık alanlara geçiş sırasında yaşam koşullarının değişmesinden kaynaklanmaktadır.

Su yollarında yoğun karışım ve sığ derinliklerden dolayı dikey bölgelenme ifade edilmemektedir. Akış kesitine bağlı olarak, ripal (kıyı bölgesi) ve medial (nehrin çekirdeğine karşılık gelen açık bölge) arasında bir ayrım yapılır. Ripal, düşük akış hızları, makrofit çalılıkları ve hidrobiyontların kantitatif gelişiminin yüksek değerleri ile karakterize edilir. Medialde su hareketinin hızı daha yüksek, hidrobiyontların niceliksel gelişimi daha düşüktür. Boyuna profile göre, ulaşma bölgeleri ve yarık bölgeleri ayırt edilir. Yavaş bir akışın karakterize ettiği erişim bölgesinde, nüfus niceliksel olarak daha zengin, ancak niteliksel olarak daha fakirdir. Ters resim tüfekler için tipiktir.

120 Şehrin ekolojisi

Karmaşık çevre koşulları, su yollarındaki kendi kendini temizleme süreçlerini etkiler. Yavaş akımlar, fotosentez için uygun koşullar, maddelerin yoğun dönüşüm süreçleri ve sedimantasyon süreçleri ile karakterize edilir. Yüksek hızlara sahip bölgeler, yoğun karıştırma, gaz değişimi ve maddelerin yok edilmesi süreçleriyle karakterize edilir.

Rezervuarlarda ekolojik bölgeleme, su yollarına göre daha açık bir şekilde kendini göstermektedir. Su kütlelerinde, yatay profil boyunca, kıyı bölgesi - kıyı sığ suları bölgesi ve pelajik bölge (limnik bölge) - açık su bölgesi - ayırt edilir. Derin rezervuarlarda, pelajik su kütlesinde dikey olarak üç bölge ayırt edilir - epilimnion, metalimnion ve hipolimnion. Metalimniyon veya termoklin, epilimniyon ve hipolimniyonu ayıran bölgedir. Su sıcaklığında keskin bir düşüş (1 m derinlik başına 1 derece) ile karakterize edilir. Metalimnion'un üstünde epilimnion bulunur. Epilimnion, üretim süreçlerinin baskınlığı ile karakterize edilir. Derinlik arttıkça fotosentetik olarak aktif radyasyon (PAR) azaldıkça fotosentezin yoğunluğu da azalır. Üretimin yıkıma eşit hale geldiği derinliğe telafi ufku denir. Üstünde üretim süreçlerinin hakim olduğu trofojenik bölge, altında ise solunum ve ayrışma süreçlerinin hakim olduğu trofolitik bölge bulunur. Trofojenik bölge epilimniyonda bulunur ve trofolitik bölge kural olarak metalimniyonu ve hipolimniyonu kapsar.

Rezervuarların alt bölgesinde, kıyı bölgesine ek olarak, rezervuar yatağının hipolimniyon sularla dolu kısmıyla yaklaşık olarak çakışan bir derin su kısmı olan bir profundal bölge vardır.

Böylece, rezervuarlarda, fotosentetik ürünlerin ağırlıklı olduğu bölgeleri ve yalnızca maddelerin yok edilme süreçlerinin meydana geldiği bölgeleri ayırt etmek mümkündür. Hipolimniyonda, özellikle kış ve yaz aylarında, kendi kendini temizleme süreçlerinin yoğunluğunu azaltan anaerobik koşullar sıklıkla gözlenir. Aksine, kıyı bölgesinde sıcaklık ve oksijen rejimleri yoğun kendi kendini temizleme süreçleri için elverişlidir.

Ötrofikasyon, Dış (allokton) ve su içi (otokton) faktörlerin etkisi altında bir su kütlesinde organik maddenin aşırı üretimi olarak anlaşılan bu durum, hemen hemen tüm gelişmiş ülkelerin karşılaştığı ciddi çevre sorunlarından biridir. Hemen hemen her su kütlesi ötrofikasyona maruz kalır, ancak bu durum en çok su kütlelerinde belirgindir. Su kütlelerinin ötrofikasyonu doğal bir süreçtir ve gelişimi jeolojik zaman ölçeğinde değerlendirilir. Su kütlelerine antropojenik besin girişinin bir sonucu olarak ötrofikasyonda keskin bir hızlanma yaşandı. Antropojenik ötrofikasyon olarak adlandırılan bu sürecin sonucu, ötrofikasyonun zaman ölçeğinin binlerce yıldan on yıllara düşmesidir. Ötrofikasyon süreçleri özellikle kentleşmiş alanlarda yoğundur ve bu da onları kentsel su kütlelerinin en karakteristik özelliklerinden biri haline getirmiştir.

Bölüm 3. Şehrin su ortamı

Bir su kütlesinin beslenmesi, organik maddenin girdi seviyesine veya birim zamandaki üretim seviyesine karşılık gelir ve dolayısıyla fotosentez sırasında oluşan ve dışarıdan sağlanan organik maddenin birleşik etkisinin bir ifadesidir. Trofiklik seviyesine göre, iki aşırı su kütlesi türü ayırt edilir - oligotrofik ve ötrofik. Bu iki tür su kütlesi arasındaki temel farklar aşağıda verilmiştir. masa 3.14.

Tablo 3.14. Oligotrofik ve ötrofik rezervuarların özellikleri

Doğal ötrofikasyon sürecinin ana mekanizması su kütlelerinin siltlenmesidir. Antropojenik ötrofikasyon, ekonomik faaliyetler sonucunda aşırı miktarda besin maddesinin suya girmesi nedeniyle meydana gelir. Yüksek besin içeriği, organik maddenin ototrofik aşırı üretimini teşvik eder. Bu sürecin sonucu, alg florasının aşırı gelişmesi nedeniyle su çiçeklenmesidir. Suya giren besin maddeleri arasında nitrojen ve fosfor, ötrofikasyon süreçleri üzerinde en büyük etkiye sahiptir, çünkü bunların içeriği ve oranı birincil üretim oranını düzenler. Geriye kalan biyojenik elementler kural olarak suda yeterli miktarlarda bulunur ve ötrofikasyon süreçlerini etkilemez. Göller için sınırlayıcı element çoğunlukla fosfordur ve su yolları için nitrojendir.

Bir su kütlesi, organik madde alımına bağlı olarak belirli bir trofik seviyeye atanır. Belirtilenden beri

Şehrin ekolojisi

Uygulamada bu parametrenin kontrol edilmesi zordur; rezervuarın trofik durumuyla yakından ilişkili olan su ekosisteminin diğer özellikleri trofik seviyenin göstergeleri olarak kullanılır. Bu özelliklere gösterge özellikleri denir. Modern uygulamada çoğu zaman, sağlanan besin miktarları, su kütlesindeki besin konsantrasyonları, hipolimniyondaki oksijen tükenme oranı, su şeffaflığı ve fitoplankton biyokütlesi gösterge olarak kullanılır. Fitoplanktonlar çoğu su ekosistemindeki ana birincil üreticilerdir. Bu nedenle çoğu su kütlesinin ekolojik durumu fitoplankton tarafından belirlenir ve bir dizi fiziksel, kimyasal ve biyolojik çevresel faktöre bağlıdır.

Ötrofikasyonun fiziksel faktörleri.Aydınlatma. Birincil üretimin aydınlatmaya bağımlılığı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir: pirinç. 3.18. Işığın su sütununa nüfuz etmesi bir dizi faktör tarafından belirlenir. Gelen ışık suyun kendisi ve içinde çözünmüş renkli maddeler tarafından emilir ve suda asılı duran maddeler tarafından saçılır. Aydınlatmanın yüzeydeki aydınlatmanın %5'i olduğu derinliğe öfotik ufuk denir. Öforik ufkun üstünde öfotik bölge bulunur. Birincil üretimdeki derinlikle birlikte değişiklik, aydınlatmadaki değişikliklere bağlıdır. Yaz aylarında maksimum üretkenlik derinlemesine kayabilir. Bu, yüzeydeki aşırı aydınlatma ile açıklanır, bu da fitoplanktonun baskılanmasına yol açar ve bunun sonucunda varlığı için en iyi koşullar daha derin katmanlarda yaratılır.

SıcaklıkÖtrofikasyonun fiziksel ve biyolojik süreçlerini etkiler. Suyun oksijen doygunluğunun derecesini belirler; sıcaklık profili dikey türbülansın yoğunluğunu etkiler ve dolayısıyla besinlerin alt bölgelerden epilimniyona transferini etkiler. Sıcaklık aynı zamanda birincil üretim miktarını da etkiler (Şekil 3.19). Optimum sıcaklık organizmanın türüne bağlı olarak değişir ancak çoğu durumda 20-25° C aralığındadır.

Su kütlelerinin kendi kendini temizlemesi

Su ekosisteminin işleyişi sırasında bileşenleri arasında sürekli bir madde ve enerji alışverişi vardır. Bu değişim, fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörlerin etkisi altında organik maddenin, özellikle fenollerin dönüşümüyle birlikte, değişen derecelerde kapanmayla birlikte, doğası gereği döngüseldir. Dönüşüm sırasında, karmaşık organik maddelerin kademeli olarak basit maddelere ayrışması meydana gelebilir ve basit maddeler, karmaşık maddelere sentezlenebilir. Su ekosistemi üzerindeki dış etkinin yoğunluğuna ve süreçlerin doğasına bağlı olarak, su ekosistemi ya arka plan durumlarına geri döner (kendi kendini temizleme) ya da su ekosistemi, farklı özelliklerle karakterize edilecek başka bir kararlı duruma geçer. biyotik ve abiyotik bileşenlerin niceliksel ve niteliksel göstergeleri. Dış etki su ekosisteminin kendi kendini düzenleme yeteneklerini aşarsa, yıkım meydana gelebilir.

Doğal suların kendi kendine arıtılması, dış kaynaklardan gelen maddelerin sürekli olarak meydana gelen dönüşüm süreçlerine dahil edilmesi ve bunun sonucunda alınan maddelerin rezerv fonuna iade edilmesi nedeniyle gerçekleştirilir.

Maddelerin dönüşümü, aralarında fiziksel, kimyasal ve biyolojik mekanizmaların ayırt edilebildiği çeşitli eş zamanlı işleyen süreçlerin sonucudur. Her mekanizmanın katkısının büyüklüğü, safsızlığın özelliklerine ve belirli bir ekosistemin özelliklerine bağlıdır.

Biyokimyasal kendi kendini temizleme.

Biyokimyasal kendi kendini temizleme, hidrobiyontlar tarafından gerçekleştirilen maddelerin dönüşümünün bir sonucudur. Kural olarak, biyokimyasal mekanizmalar kendi kendini temizleme sürecine ana katkıyı sağlar ve yalnızca suda yaşayan organizmalar baskılandığında (örneğin toksik maddelerin etkisi altında) fizikokimyasal süreçler daha önemli bir rol oynamaya başlar. Organik maddelerin biyokimyasal dönüşümü, trofik ağlara dahil edilmeleri sonucu ortaya çıkar ve üretim ve yıkım süreçleri sırasında gerçekleştirilir.

Birincil üretim, rezervuar içi süreçlerin çoğunluğunu belirlediği için özellikle önemli bir rol oynar. Yeni organik madde oluşumunun ana mekanizması fotosentezdir. Çoğu su ekosisteminde fitoplankton temel birincil üreticilerdir. Fotosentez işlemi sırasında güneş enerjisi doğrudan biyokütleye dönüştürülür. Bu reaksiyonun bir yan ürünü, suyun fotolizi ile üretilen serbest oksijendir. Bitkiler fotosentezle birlikte oksijen tüketen solunum süreçlerine de girerler.

Kendi kendini temizlemenin kimyasal mekanizmaları.

Fotoliz, bir maddenin moleküllerinin, kendileri tarafından emilen ışığın etkisi altında dönüşümüdür. Fotolizin özel durumları fotokimyasal ayrışmadır (partiküllerin daha basit olanlara parçalanması ve fotoiyonizasyon - moleküllerin iyonlara dönüşümü). Toplam güneş ışınımı miktarının yaklaşık% 1'i fotosentezde kullanılır,% 5 ila% 30'u su yüzeyinden yansıtılır. Güneş enerjisinin büyük kısmı ısıya dönüştürülür ve fotokimyasal reaksiyonlara katılır. Güneş ışığının en etkili kısmı ultraviyole radyasyondur. Ultraviyole radyasyon yaklaşık 10 cm kalınlığındaki bir su tabakasında emilir, ancak türbülanslı karışım nedeniyle su kütlelerinin daha derin katmanlarına nüfuz edebilir. Fotolize maruz kalan bir maddenin miktarı, maddenin türüne ve sudaki konsantrasyonuna bağlıdır. Su kütlelerine giren maddelerden hümik maddeler nispeten hızlı fotokimyasal ayrışmaya karşı hassastır.

Hidroliz, çeşitli maddeler ve su arasındaki iyon değişim reaksiyonudur. Hidroliz, su kütlelerindeki organik maddelerin kimyasal dönüşümünde önde gelen faktörlerden biridir. Bu işlemin niceliksel bir özelliği, moleküllerin hidrolize kısmının toplam tuz konsantrasyonuna oranı olarak anlaşılan hidroliz derecesidir. Çoğu tuz için bu oran yüzde birkaçtır ve artan seyreltme ve su sıcaklığıyla birlikte artar. Organik maddeler de hidrolize tabidir. Bu durumda, hidrolitik bölünme çoğunlukla bir karbon atomunun diğer atomlarla bağlanması yoluyla meydana gelir.

Kendi kendini temizlemenin etkili yollarından biri, su ortamının redoks bileşenleri ile etkileşime girdiğinde kirleticinin redoks reaksiyonları nedeniyle dönüştürülmesidir.

Bir sistemde Red-Ox dönüşümlerinin meydana gelme olasılığı, redoks potansiyelinin (E h) değeri ile karakterize edilir. Doğal suların Eh değeri serbest O 2 , H 2 O 2 , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Mn 4+ , ​​​​H+ , organik bileşikler ve diğer “potansiyel belirleyici bileşenlerden” etkilenir. Doğal sularda Eh genellikle +0,7 ile -0,5V arasında değişir. Oksijenle doyurulmuş yüzey ve yeraltı suları çoğunlukla +0,150 ila +0,700V arasındaki E h aralığı ile karakterize edilir. Araştırmalar, doğal rezervuarların fenollerden kendi kendini arındırma süreçlerinde, doğal kökenli H202'nin ve rezervuarlarda bulunan değişken değerlikli metal iyonlarının katılımıyla redoks dönüşümlerinin önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Doğal suda, H 2 O 2'nin sabit konsantrasyonu 10 -6 - 10 -4 mol/l aralığındadır. Hidrojen peroksit, homojen bir ortamda moleküler oksijenin katılımıyla fotokimyasal ve oksidatif işlemler nedeniyle oluşur. H 2 O 2'nin ayrışması esas olarak metal iyonlarının ve güneş ışığının katalitik miktarları tarafından belirlendiğinden, hızı başlangıçtaki konsantrasyondan neredeyse bağımsızdır.

Kendi kendini temizlemenin fiziksel mekanizmaları.

Atmosfer-su arayüzünde gaz değişimi. Bu işlem sayesinde atmosferde rezerv fonu bulunan maddeler su kütlesine girer ve bu maddeler su kütlesinden rezerv fonuna geri döner. Gaz değişiminin önemli özel durumlarından biri, oksijenin önemli bir kısmının su kütlesine girmesi nedeniyle atmosferik havalandırma sürecidir. Gaz değişiminin yoğunluğu ve yönü, sudaki gaz konsantrasyonunun doyma konsantrasyonu C'den sapması ile belirlenir. Doyma konsantrasyonunun değeri, maddenin doğasına ve su kütlesindeki fiziksel koşullara - sıcaklık ve basınca - bağlıdır. C'nin üzerindeki konsantrasyonlarda gaz atmosfere buharlaşır ve Cs'nin altındaki konsantrasyonlarda gaz su kütlesi tarafından emilir.

Sorpsiyon, yabancı maddelerin asılı maddeler, dip çökeltileri ve suda yaşayan organizmaların yüzeyleri tarafından emilmesidir. Kolloidal parçacıklar ve ayrışmamış moleküler durumdaki fenoller gibi organik maddeler en enerjik şekilde emilir. İşlem adsorpsiyon olgusuna dayanmaktadır. Bir maddenin sorbentin birim kütlesi başına birikme oranı, söz konusu madde için doymamışlığı ve maddenin sudaki konsantrasyonu ile orantılıdır ve maddenin sorbent içindeki içeriği ile ters orantılıdır.

Sedimantasyon ve yeniden süspansiyon. Su kütleleri her zaman belirli miktarda inorganik ve organik kökenli askıda kalan madde içerir. Sedimantasyon, asılı parçacıkların yerçekiminin etkisi altında dibe düşme yeteneği ile karakterize edilir. Parçacıkların alt çökeltilerden askıda kalmış bir duruma geçiş sürecine yeniden süspansiyon denir. Türbülanslı akış hızının dikey bileşeninin etkisi altında meydana gelir.

Bu nedenle, sorpsiyon ve redoks süreçleri, doğal rezervuarların kendi kendini temizlemesinde önemli bir rol oynamaktadır.