Влияние органических загрязнений на водоем

Способность водоемов к самоочищению

Последствия загрязнения гидросферы

Каждый водоем – это сложная живая система, где обитают организмы различных экологических групп. Кроме того, в водоеме существует набор абиотических факторов среды. Все факторы участвуют в процессе самоочищения водоема от загрязнителей.

1.Физические факторы: разбавление, растворение и перемешивание поступающих веществ. Хорошее перемешивание и снижение концентрации обеспечивается интенсивным течением реки. Способствует самоочищению оседание нерастворимых веществ на дно водоема, испарение, окисление с помощью кислорода воздуха и при наличии солнечного освещения. Перемешивание также снижает концентрацию токсичных веществ.

2.К химическим факторам относят окислительно-восстановительные процессы для органических и неорганических веществ. Процесс окисления характеризуется показателями БПК и ХПК. Биохимическое потребление кислорода (БПК) – это его количество, которое необходимо для окисления бактериями и простейшими всей органики в 1,0 л воды. Этот показатель не несет информации о составе органики в воде. Он дает только возможность оценить максимальную опасность загрязнения. Другой показатель – химическая потребность в кислороде (ХПК). В этом случае для окисления органики используют окислители – бихромат калия и серную кислоту. Бихромат окисляет те вещества, которые не смогли окислить микроорганизмы.

Оценку самоочищающей способности воды проводят также по отдельным группам веществ: фенолы, углеводороды, хлорорганика и др.

3.К биологическим факторам самоочищения относят качественный и количественный состав водорослей, плесневых и дрожжевых грибов, моллюсков и других организмов.

Предельное насыщение воды кислородом составляет 8,0-9,0 мг О₂/л в зависимости от температуры. Если концентрация органических веществ в воде достаточно велика, то при окислении их израсходуется весь запас растворенного кислорода. При этом создаются анаэробные условия, исчезают все организмы, приспособленные к его высокой концентрации. Вместо них развивается популяция бактерий, которые используют в качестве окислителя соединения серы. Сера присутствует в органических веществах, и построению ее атомы похожи на атомы кислорода. Продуктом восстановления в данном случае будет не вода, а сероводород.

При попадании в текущий водоем органических веществ с бытовыми и промышленными стоками концентрация растворенного кислорода в воде постепенно снижается. Контакт воды с воздухом и перемешивание способны возместить недостаток кислорода, но это происходит не сразу. Возникает конкуренция между факторами, снижающими концентрацию кислорода в воде, и факторами, восстанавливающими ее. Это создает по течению реки типичную картину: в потоке воды выделяют четыре основные зоны:

1.Зона чистой воды располагается выше места сброса сточных вод. Из животных здесь обитают большинство видов рыб, личинки ручейников, поденок, веснянок, двустворчатые моллюски; из водорослей – кладофора, навикула, динобрион, улотрикс.

2.Зона ухудшения качества воды (содержание кислорода снижается от 8,0 до 1,0 мг О₂/л). Зона находится ниже по течению реки от места сброса. Виды, которые приспособлены к жизни в такой среде, относятся к умеренно толерантным. Из животных здесь встречаются мокрицы, бокоплавы, личинки стрекоз, пиявки, прудовики; водоросли и простейшие – спирогира, пандорина, эвглена, вортицелла, парамеция.

3.Зона ущерба (концентрация кислорода в воде снижена до 0,5 мг О₂/л). При такой низкой концентрации кислорода в воде способны выживать немногие виды (толерантные): трубочник, личинки двукрылых, формидиум, осциллатория. В зоне ущерба обитает небольшое число видов, но численность каждого высокая.

4.Зона восстановления (концентрация кислорода повышается до нормы). Вода становится чище и пропускает солнечный свет. Вслед за этим появляются организмы, характерные для чистой воды.