Процессы перераспределения загрязнителей в горных породах, почвах, илах сопровождаются самоочищением геологической среды, закономерности которого до конца еще не изучены. Познание этих процессов имеет весьма важное значение для их использования при разработке новых способов и технологий очистки грунтов от загрязнителей, а также для выявления безопасных и предельно допустимых уровней (ПДУ) техногенных воздействий на геологическую среду.[ ...]
Самоочищением геологической среды называется совокупность самопроизвольных природных физических, геохимических и биологических процессов, происходящих в ее пределах и направленных на снижение в тех или иных компонентах геологической среды (породах, почвах, подземных водах и т.п.) загрязнителей до уровней, безопасных для экосистем.[ ...]
Самоочищение геологической среды во многом зависит от природы загрязнителя (см. гл. 1). По способности загрязнителей к самоочищению в геологической среде они могут быть разделены на три группы.[ ...]
С термодинамической точки зрения, самоочищение геологической среды происходит вследствие стремления изолированной системы к равновесию (по всем термодинамическим потенциалам, включая и химические потенциалы компонентов-загрязнителей, которые (за исключением энтропии) в состоянии равновесия достигают минимальных значений).[ ...]
При этом энтропия такой системы возрастает в соответствии со вторым началом термодинамики. Хаотическое рассеивание загрязнителей, их разбавление, растворение и т.д. в пределах системы сопровождается возрастанием ее энтропии и является самопроизвольным процессом. В отличие от этого, концентрирование загрязнителей в одном месте системы, ее упорядочение - антиэнтропийный процесс. Поэтому антиэнтропийными являются большинство процессов техногенеза: извлечение веществ из недр, их концентрирование, обогащение руд, создание аномалий загрязнений, т.е. загрязнение геологической среды и т.п.[ ...]
Таким образом, "расползание" ореолов и самопроизвольное рассеивание загрязнителей в геологической среде идет в соответствии со вторым началом термодинамики и сопровождается увеличением энтропии. Этот процесс более вероятен, чем противоположный - самопроизвольное концентрирование, упорядочивание и локализация загрязнителей в каком-либо одном месте. Поэтому самопроизвольная очистка геологической среды может осуществляться только за счет рассеивания загрязнителей или их разрушения (деструкции).[ ...]
В основе процессов самоочищения, как известно [65], лежат процессы абиотического или биотического превращения химических веществ-загрязнителей: а) физические процессы массо-переноса: разбавление (рассеивание, перемешивание), вынос загрязнителей за пределы экосистемы, испарение, сорбция, бионакопление; б) микробиологическая трансформация; в) химическая трансформация: гидролиз, фотолиз, окисление и др. Особая роль в процессах самоочищения принадлежит автотрофным1 организмам. Весьма существенную роль в самоочищении геологической среды играют различные круговые и циклические процессы массо- и энергопереноса, включая глобальный круговорот воды, круговые процессы в горных породах, биогеоценозах и т.п. Техногенное нарушение естественных круговых или циклических процессов в геологической и смежных средах приводит к нарушению функций "самоочищения" различных сред.[ ...]
К абиотическим превращениям загрязнителей в геологической среде относятся окислительные и восстановительные процессы, гидролиз, фотохимические реакции, реакции между самими посторонними веществами и т.п.[ ...]
К биотическим превращениям относятся ферментативная детоксикация (например, тяжелых металлов), ферментативное окисление, разложение, восстановление и т.п. [50]. Органические вещества окончательно выводятся из геологической среды лишь в результате их минерализации, т.е. разложения органических соединений до диоксида углерода, воды и других небольших неорганических молекул (например, СО, HCl, NH3 и т.п.). Разные соединения обладают различной нежелательной устойчивостью к минерализации.[ ...]
По этой же причине более богатые по видовому разнообразию биогеоценозы обладают большей устойчивостью к различным загрязнителям, большей способностью к самоочищению, чем бедные в видовом отношении биогеоценозы. В общем случае, чем сильнее молекулярное строение того или иного загрязнителя отклоняется от строения близких природных веществ, тем сложнее идет процесс его биологического разложения.[ ...]
Вернуться к оглавлению