Рост населенных пунктов, развитие хозяйственной и промышленной деятельности, возрастающее потребление водных ресурсов и объема отходов, в т. ч. и сточных вод, увеличивает антропогенную нагрузку на экосистемы различных объектов. Увеличивается количество различных водоемов, где качество воды оценивается как все менее удовлетворяющее практически всем видам пользования. Ощутимое вредящее воздействие наносится из-за поверхностных вод с недостаточной степенью очистки, талых и дождевых вод и т.п. Начинается обогащение водоемов биогенными веществами, что усиливает процессы эфтрофикации. Образовавшиеся вещества обеспечивают увеличение количества и биомассы животных организмов. Однако после их отмирания создаются проблемы с размножением органических веществ. Основными причинами является поступление повышенных количеств биогенных компонентов (особенно азота и фосфора), которые поставляются применением различных химических препаратов. В хозяйственно-бытовых сточных водах такое соотношение обычно сдвинуто в сторону увеличения содержания азота и фосфора. Взвешенные вещества в них приводят к заиливанию дна водоемов и постоянному процессу биологического разложения. Содержание биогенов стремится к пределам возможности существования живых организмов. С увеличением объемов сточных вод накопление вредных примесей в водных объектах идет быстрее естественной деструкции. Усиливающим является фактор хлорирования сбрасываемых стоков для подавления болезнетворных микроорганизмов.
Содержание биогенов стремится к пределам возможности существования живых организмов. Усиливается фактор загрязнения близлежащих территорий и грунтовых вод. В объемах вода испаряется, и концентрация солей возрастает. С поступающей вновь водой в объем попадают новые порции различных соединений. В конце концов, концентрация взвешенных и растворенных веществ возрастает настолько, что вода переходит в классификацию рассолов, и в водном объеме останавливаются рост флоры и фауны. Постепенно накапливается такое количество биогенов и в таких соотношениях, что водоемы заполняют преимущественно низшие растения в т. ч. и сине-зеленые микрооорганизмы-водоросли. При этом могут выделяться сероводород и метан. Остатки все больше накапливаются на дне водоемов, что приводит к быстрому обмелению и зарастанию. Перспектива естественного самовосстановления таких водоемов становится невозможной и они, как правило, переходят в разряд мертвых. Усиливается загрязнения близлежащих территорий и вод.
Обработка водных сред актуальна во многих местах, где на относительно малых площадях концентрируются требующие доочистки воды любого происхождения. Это водоемы или участки водоемов с различной степенью эвтрофирования в черте населенных пунктов, ручьи и малые речки, в которые могут попадать воды с загрязнениями.
При удалении загрязнений искусственными методами прибегают к созданию специальных технических и технологических условий и способов или к стимуляции биологических процессов.
Однако, сорбционные методы требуют сложного оборудования, имеют невысокую скорость очистки, особенно в открытых водоемах. Требуются системы регенерации или утилизации отработанных накапливающихся сорбентов. Проблема утилизации избыточного активного ила является одной из важнейших при биохимической очистке сточных вод. Затраты на утилизацию ила достигают 50% общей стоимости процесса биологической очистки.
Реагентные методы, довольно дорогостоящи и практически неприменимы для открытых водоемов, тем более проточных.
Микробиологические методы ограничены в применении при наличии сложных по составу загрязняющих примесей вод, жестких температурных рамок, требований в поддержании строго заданных условий, использования недешевых препаратов и невозможностью для любых проточных условий. В целях удаления из сточных вод азота и фосфора могут быть реализованы технологические схемы с денитрификацией и дефосфотацией, но они довольно громоздкие и энергоемкие. Одним их простых может быть устройство циркуляционных каналов небольшой глубины или модулей ограничителя глубины соответствующей длины составленных из определенного числа лотков; для реализации оптимального контакта и обработки проходящего объема вод, каскадов биопрудов и т.п.
При наличии у водоемов пологих песчаных берегов возможно создание искусственной волны с целью многократной фильтрации воды через песок или пропускание вод из водоема через очистные сооружения и возврате их обратно. Для подобных целей возможно применение технологии циркуляционных окислительных каналов, каскадов биопрудов и т.п.
Однако, далеко не все традиционно - применяемые технологии очистки (доочистки) различных вод пригодны и целесообразны для многих водоемов, таких как большая часть природных, декоративных, купальных и т. п, а возможные затраты на подобные мероприятия значительны даже для небольших объемов вод.
Практическое использование свойств и способностей растений - действенный способ улучшения состояния загрязненных природных водоемов (в борьбе с эвтрификацией), а также некоторых технологических водных объектов и снижения экологических рисков.
Антропогенное загрязнение окружающей среды
Антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное
воздействие на формирование популяционного здоровья населения, особенно в связи
с изменением социально-экономических условий. Неуклонный рост поступлений
токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего, ...