В реках, куда сливают сточные воды, протекают естественные процессы самоочищения, в результате чего восстанавливается первоначальное качество воды. Способность к восстановлению качества после спуска сточных вод определяется характером реки и климатическими условиями. Глубокая извилистая река с естественными заводями имеет плохую реаэрацию и медленное течение. Мелкие реки с крутыми берегами отличаются быстрым течением и хорошей реаэрацией. Наиболее критические условия для водоема возникают осенью в результате низкого уровня воды и ее высокой температуры. Для некоторых рек самый неблагоприятный период наступает зимой под покрово!М льда.[ ...]
Эффект разбавления. Разложение устойчивых химических веществ почти полностью зависит от расхода воды в реке. При прохождении вниз по течению концентрация загрязнений уменьшается по мере увеличения расхода воды в водоеме, что обусловлено увеличивающейся площадью водосборного бассейна. Многие химические соединения вступают во взаимодействие с другими веществами и рассеиваются в результате адсорбции, соответствующих химических реакций или биологического распада. Основная причина уменьшения количества бактерий, попавших в природный источник вместе с бытовыми сточными водами, заключается в неблагоприятных для их жизнедеятельности условиях окружающей среды. Уменьшение поступления пищи, неблагоприятная температура и отношения «хищник — жертва» — три главных фактора в самоочищении водоема от внесенных в него микроорганизмов.[ ...]
Зона смешения — участок неизбежного загрязнения, так как здесь сточные воды смешиваются с водой водоема. Поскольку эта зона может стать препятствием на пути миграции рыб и других водных организмов, она должна быть как можно меньше. Там, где несколько выпусков очищенных сточных вод расположены близко друг от друга вдоль реки, зоны смешения должны находиться на одной стороне реки, чтобы обеспечить непрерывный проход для водных организмов вдоль другого берега.[ ...]
Уравнение дефицита кислорода. Скорость биохимического потребления кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, разбавленных в реке и попавших туда в результате выпуска сточных вод, пропорциональна концентрации остающихся неокисленных веществ. Уравнение реакции первого порядка будет таким же, как уравнение, теоретически описывающее потребление кислорода в склянках для определения БПК- Гипотетическая кривая потребления кислорода без реаэрации показана пунктирной линией на рис. 5.4.[ ...]
Реаэрация из атмосферы — главный источник поступления кислорода в реку. Кроме того, растворенный кислород могут содержать сбрасываемые в реку дождевые воды. Водоросли выделяют кислород при фотосинтезе, однако последний происходит не всегда; этот процесс является ненадежным источником поступления кислорода и не описывается математически.[ ...]
Согласно формуле (5. 4) константа скорости потребления кислорода увеличивается или уменьшается на 4,7% при подъеме или снижении температуры на 1°С. При изменении температуры на 15°С в ту или иную сторону величина к увеличивается или уменьшается вдвое.[ ...]
Путь, который проходят водные массивы вниз по течению, зависит от времени и средней скорости течения. Для проведения точных расчетов необходимо через равные интервалы по длине реки определять площадь ее поперечного сечения. Необходимо иметь также данные о расходах, площади водного зеркала и эффективной глубине потока. На основании этих данных могут быть вычислены константа скорости реаэрации и длина пути для данного расхода воды в реке.[ ...]
Если на данной реке располагается большое число мест выпуска сточных вод, а также если наблюдаются изменения характеристик реки и ее притоков, то использование упрощенного уравнения дефицита растворенного кислорода не может привести к удовлетворительным результатам. В этом случае потребление кислорода и реаэрацию следует рассматривать отдельно, чтобы различные значения й2 можно было применять относительно коротких участков реки.[ ...]
Независимо от метода расчета вычисленные значения концентрации растворенного кислорода необходимо проверять путем прямых замеров, в полевых условиях. Такие исследования могут указать на неприменимость или ограниченную применимость использования математических методов. Идеальное исследование включает в себя полный анализ отобранных проб при фиксации количества выпускаемых сточных вод и стабильной гидрологии реки. Исследование должно быть достаточно широким для описания всего профиля реки. Интенсивный отбор проб в течение короткого промежутка времени в известных стабильных условиях предпочтительнее отбора проб с большими интервалами времени, в течение которого гидрологические условия или характер стоков могут меняться. Результаты натурных измерений оказываются особенно ценными, если они хорошо соответствуют вычисленным значениям тех или иных величин. После определения ассимилирующей способности реки могут быть предсказаны параметры ее состояния в зависимости от нагрузок по сточным водам в различных гидрологических условиях.[ ...]
Эвтрофикация — процесс, при котором озеро в избытке обогащается питательными веществами, что приводит к ухудшению качества воды, в результате чего последняя становится малопригодной как для водоснабжения, так и для отдыха на воде. Лимнологи классифицируют озера в соответствии с их биологической продуктивностью. Олиготроф-ные озера бедны питательными веществами. Типичными примерами таких озер могут служить холодные горные озера и озера, питаемые родниками, имеющие песчаное дно и отличающиеся прозрачной водой, очень ограниченным ростом растений и низкой воспроизводительной способностью рыб. При небольшом увеличении питательных веществ озеро становится мезотрофным, для него характерны некоторый рост растений, зеленоватая вода и умеренная продуктивность рыб. Эвтрофициро-ванные озера богаты питательными веществами. Рост растений (микроскопических водорослей и водных сорняков с корнями) делает воду малопригодной для купания.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Общее влияние загрязнений на речной поток |
 |
| Нормальная водная пищевая цепочка и водная пищевая цепочка, нарушенная вследствие эвтрофикации |
 |
| Эвтрофицированное озеро осенью после продолжительного периода температурной стратификации |
 |
| Состояние небольших эвтрофицированных озер и водохранилищ часто определяется качеством воды |
 |
| Основные компоненты системы водоснабжения |
 |